JP7318129B2 - Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern forming method, electronic device manufacturing method - Google Patents

Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern forming method, electronic device manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法化合物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, a resist film, a pattern forming method, and a compound for manufacturing an electronic device.

KrFエキシマレーザー(248nm)用レジスト以降、光吸収による感度低下を補うべく、化学増幅を利用したパターン形成方法が用いられている。例えば、ポジ型の化学増幅法では、まず、露光部に含まれる光酸発生剤が、光照射により分解して酸を発生する。そして、露光後のベーク(PEB:Post Exposure Bake)過程等において、発生した酸の触媒作用により、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に含まれる樹脂が有するアルカリ不溶性の基をアルカリ可溶性の基に変化させる等して現像液に対する溶解性を変化させる。その後、例えば塩基性水溶液を用いて、現像を行う。これにより、露光部を除去して、所望のパターンを得る。
半導体素子の微細化のために、露光光源の短波長化及び投影レンズの高開口数(高NA)化が進み、現在では、193nmの波長を有するArFエキシマレーザーを光源とする露光機が開発されている。また、昨今では、極紫外線(EUV光: Extreme Ultraviolet)及び電子線(EB:Electron Beam)を光源としたパターン形成方法も検討されつつある。
このような現状のもと、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として、種々の構成が提案されている。
Since the resist for KrF excimer laser (248 nm), a pattern forming method using chemical amplification has been used in order to compensate for the sensitivity reduction due to light absorption. For example, in a positive chemical amplification method, first, a photoacid generator contained in an exposed area is decomposed by light irradiation to generate an acid. Then, in the post-exposure baking (PEB: Post Exposure Bake) process or the like, the alkali-insoluble groups of the resin contained in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition are converted into alkali-soluble groups by the catalytic action of the generated acid. The solubility in the developer is changed by, for example, changing the base. Thereafter, development is performed using, for example, a basic aqueous solution. Thereby, the exposed portion is removed to obtain a desired pattern.
For the miniaturization of semiconductor devices, the wavelength of the exposure light source is shortened and the numerical aperture (NA) of the projection lens is increased. Currently, an exposure machine using an ArF excimer laser with a wavelength of 193 nm as a light source has been developed. ing. Moreover, these days, the pattern formation method which uses extreme ultraviolet rays (EUV light: Extreme Ultraviolet) and an electron beam (EB: Electron Beam) as a light source is also being examined.
Under such circumstances, various structures have been proposed as actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin compositions.

例えば、特許文献1では、レジスト組成物に使用する成分として、下記式(I-114)で表される塩を含む酸発生剤が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an acid generator containing a salt represented by the following formula (I-114) as a component used in a resist composition.

特開2019-24989号公報JP 2019-24989 A

本発明者らは、特許文献1に記載されたレジスト組成物について検討したところ、レジスト組成物を製造してから長期間(例えば3か月間)保存した後に使用した場合、パターンのLWR(line width roughness)性能が劣る場合があることを知見した。 The present inventors investigated the resist composition described in Patent Document 1, and found that when the resist composition was used after being stored for a long period of time (for example, 3 months), the LWR (line width It was found that the roughness) performance may be inferior.

そこで、本発明は、長期間保存後であってもLWR性能に優れるパターンを形成可能な感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an actinic ray- or radiation-sensitive resin composition capable of forming a pattern with excellent LWR performance even after long-term storage.
Another object of the present invention is to provide a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method related to the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

本発明者らは、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。 The inventors have found that the above problems can be solved by the following configuration.

〔1〕 酸の作用により分解して極性が増大する樹脂と、活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物と、を含み、
上記活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物が、後述する化合物(I)及び(II)のいずれか1種以上を含む、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔2〕 上記酸分解性基が、後述する式(1)又は(2)で表される基を表す、〔1〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔3〕 上記酸分解性基が、上記式(1)で表される基を表す、〔2〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔4〕 上記化合物(I)中、上記カチオン部位M 及び上記カチオン部位M の少なくとも1つが上記酸分解性基を有し、上記化合物(II)中、上記カチオン部位M の少なくとも1つが上記酸分解性基を有する、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔5〕 上記アニオン部位A が、後述する式(BB-1)~(BB-3)のいずれかで表される構造を表す、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔6〕 上記アニオン部位A が、後述する式(AA-1)及び(AA-3)のいずれかで表される構造を表す、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔7〕 〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成された、レジスト膜。
〔8〕 〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程と、
上記レジスト膜を露光する工程と、
上記露光されたレジスト膜を現像液を用いて現像する工程と、を有する、パターン形成方法。
〔9〕 〔8〕に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
[1] containing a resin that decomposes under the action of an acid to increase its polarity, and a compound that generates an acid when exposed to actinic rays or radiation;
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, wherein the compound that generates an acid upon exposure to actinic rays or radiation contains one or more of compounds (I) and (II) described later.
[2] The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1], wherein the acid-decomposable group represents a group represented by formula (1) or (2) described later.
[3] The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [2], wherein the acid-decomposable group represents a group represented by formula (1).
[4] In the compound (I), at least one of the cation site M 1 + and the cation site M 2 + has the acid-decomposable group, and in the compound (II), the cation site M 1 + The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [3], at least one of which has the acid-decomposable group.
[5] The sensor according to any one of [1] to [4], wherein the anion site A 2 - represents a structure represented by any one of formulas (BB-1) to (BB-3) described later. Actinic ray or radiation sensitive resin composition.
[6] The sensor according to any one of [1] to [5], wherein the anion site A 1 - represents a structure represented by any of formulas (AA-1) and (AA-3) described below. Actinic ray or radiation sensitive resin composition.
[7] A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [6].
[8] forming a resist film on a substrate using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [6];
exposing the resist film;
and developing the exposed resist film using a developer.
[9] A method for manufacturing an electronic device, including the pattern forming method according to [8].

本発明によれば、長期間保存後であってもLWR性能に優れるパターンを形成可能な感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供できる。
また、本発明は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法を提供できる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition which can form the pattern which is excellent in LWR performance even after long-term storage can be provided.
In addition, the present invention can provide a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method related to the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に限定されない。
本明細書中における基(原子団)の表記について、本発明の趣旨に反しない限り、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。
置換基は、特に断らない限り、1価の置換基が好ましい。
本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光: Extreme Ultraviolet)、X線、及び電子線(EB:Electron Beam)等を意味する。本明細書中における「光」とは、活性光線又は放射線を意味する。
本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、及びEUV光等による露光のみならず、電子線、及びイオンビーム等の粒子線による描画も含む。
本明細書において、「~」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本明細書において表記される二価の基の結合方向は、特に断らない限り制限されない。例えば、「X-Y-Z」なる式で表される化合物中の、Yが-COO-である場合、Yは、-CO-O-であってもよく、-O-CO-であってもよい。また、上記化合物は「X-CO-O-Z」であってもよく「X-O-CO-Z」であってもよい。
The present invention will be described in detail below.
The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
Regarding the notation of a group (atomic group) in the present specification, as long as it does not contradict the spirit of the present invention, the notation that does not indicate substituted or unsubstituted includes both a group having no substituent and a group having a substituent. do. For example, an "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group). Also, the term "organic group" as used herein refers to a group containing at least one carbon atom.
The substituent is preferably a monovalent substituent unless otherwise specified.
The term "actinic rays" or "radiation" as used herein refers to, for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer lasers, extreme ultraviolet rays (EUV light: Extreme Ultraviolet), X-rays, and electron beams (EB : Electron Beam) and the like. As used herein, "light" means actinic rays or radiation.
Unless otherwise specified, the term "exposure" as used herein refers not only to exposure by the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer lasers, extreme ultraviolet rays, X-rays, and EUV light, but also electron beams, and It also includes drawing with particle beams such as ion beams.
In the present specification, the term "~" is used to include the numerical values before and after it as lower and upper limits.
The bonding direction of the divalent groups described herein is not limited unless otherwise specified. For example, in the compound represented by the formula "XYZ", when Y is -COO-, Y may be -CO-O- or -O-CO- good too. Further, the above compound may be "X--CO--O--Z" or "X--O--CO--Z."

本明細書において、(メタ)アクリレートはアクリレート及びメタクリレートを表し、(メタ)アクリルはアクリル及びメタクリルを表す。
本明細書において、樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分散度(分子量分布ともいう)(Mw/Mn)は、GPC(Gel Permeation Chromatography)装置(東ソー製HLC-8120GPC)によるGPC測定(溶媒:テトラヒドロフラン、流量(サンプル注入量):10μL、カラム:東ソー社製TSK gel Multipore HXL-M、カラム温度:40℃、流速:1.0mL/分、検出器:示差屈折率検出器(Refractive Index Detector))によるポリスチレン換算値として定義される。
As used herein, (meth)acrylate refers to acrylate and methacrylate, and (meth)acryl refers to acrylic and methacrylic.
In this specification, the weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and dispersity (also referred to as molecular weight distribution) (Mw/Mn) of the resin are measured using a GPC (Gel Permeation Chromatography) device (HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation). ) by GPC measurement (solvent: tetrahydrofuran, flow rate (sample injection volume): 10 μL, column: TSK gel Multipore HXL-M manufactured by Tosoh Corporation, column temperature: 40 ° C., flow rate: 1.0 mL / min, detector: differential refractive index It is defined as a polystyrene conversion value by a detector (Refractive Index Detector).

本明細書において酸解離定数(pKa)とは、水溶液中でのpKaを表し、具体的には、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求められる値である。本明細書中に記載したpKaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示す。 As used herein, the acid dissociation constant (pKa) represents the pKa in an aqueous solution. , is a calculated value. All pKa values described herein are calculated using this software package.

ソフトウェアパッケージ1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs)。 Software Package 1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs).

一方で、pKaは、分子軌道計算法によっても求められる。この具体的な方法としては、熱力学サイクルに基づいて、水溶液中におけるH解離自由エネルギーを計算することで算出する手法が挙げられる。H解離自由エネルギーの計算方法については、例えばDFT(密度汎関数法)により計算することができるが、他にも様々な手法が文献等で報告されており、これに制限されるものではない。なお、DFTを実施できるソフトウェアは複数存在するが、例えば、Gaussian16が挙げられる。On the other hand, pKa can also be obtained by molecular orbital calculation. As a specific method for this, there is a method of calculating the H 2 + dissociation free energy in an aqueous solution based on the thermodynamic cycle. H + dissociation free energy can be calculated by, for example, DFT (density functional theory), but various other methods have been reported in literature, etc., and are not limited to this. . Note that there are a plurality of software that can perform DFT, and Gaussian 16 is an example.

本明細書中のpKaとは、上述した通り、ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を計算により求められる値を指すが、この手法によりpKaが算出できない場合には、DFT(密度汎関数法)に基づいてGaussian16により得られる値を採用するものとする。
また、本明細書中のpKaは、上述した通り「水溶液中でのpKa」を指すが、水溶液中でのpKaが算出できない場合には、「ジメチルスルホキシド(DMSO)溶液中でのpKa」を採用するものとする。
The pKa in the present specification refers to a value obtained by calculating a value based on a database of Hammett's substituent constants and known literature values using Software Package 1, as described above. If it cannot be calculated, a value obtained by Gaussian 16 based on DFT (Density Functional Theory) is adopted.
In addition, pKa in this specification refers to "pKa in aqueous solution" as described above, but when pKa in aqueous solution cannot be calculated, "pKa in dimethyl sulfoxide (DMSO) solution" is adopted. It shall be.

本明細書において、ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。 As used herein, halogen atoms include, for example, fluorine, chlorine, bromine, and iodine atoms.

[感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物]
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以下「レジスト組成物」ともいう)の特徴点としては、酸の作用により分解して極性が増大する樹脂(以下「酸分解性樹脂」又は「樹脂(A)」ともいう。)と、活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物(以下、単に「光酸発生剤」ともいう。)として後述する化合物(I)及び(II)のいずれか1種以上(以下「特定化合物」ともいう。)を含む点と、が挙げられる。
本発明のレジスト組成物は、上記構成により、製造後に長期保存した後に使用された場合であっても、LWRが優れたパターンを形成できる。
以下において、特許文献1に開示された化合物と比較しながら、本発明のレジスト組成物の推測される作用機序について説明する。
今般、本発明者らは、レジスト組成物を製造した後に長期保存した場合、特許文献1に開示された化合物は、酸の作用によって2つのアニオン部位を連結する連結部位中のアセタール構造が切断しやすく、これに起因して、形成されるパターンのLWR性能が悪化することを知見した。なお、上記酸は、レジスト組成物の保存下において、光酸発生剤の分解や樹脂の分解によって発生すると推測される。
これに対して、特定化合物は、酸の作用によりアニオン部位同士を連結する連結部位、及び/又は、アニオン部位と構造部位Zとの連結部位が切断されない構造であるため(条件IB、条件IIB)、レジスト組成物を製造後に長期保存された後に使用した場合でも、形成されるパターンのLWR性能に優れる。
一方で、特定化合物は、アニオン部位同士を連結する連結部位又はアニオン部位と構造部位Zとの連結部位を切断しない位置に、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護されてなる酸分解性基(以下「酸分解性基」ともいう。)を有する。特定化合物中の上記酸分解性基は、露光時に酸によって分解して極性基を露出し得る。つまり特定化合物を含むレジスト膜は、露光領域においてアルカリ現像液に対する溶解性を増大させ得る。この結果として、レジスト膜は、露光領域と未露光領域の間での溶解コントラストに優れ、形成されるパターンは、優れたLWR性能を示す。
上記作用機序が相乗することで、本発明のレジスト組成物は、製造後に長期保存された後に使用されても、LWR性能に優れたパターンを形成できると推測される。
なお、以下において、レジスト組成物を製造後に長期保存してから使用された場合であっても、LWR性能により優れたパターンを形成できることを「本発明の効果により優れる」ともいう。
[Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition (hereinafter also referred to as "resist composition") of the present invention is characterized by a resin that is decomposed by the action of an acid to increase its polarity (hereinafter "acid-decomposable resin"). or “resin (A)”), and compounds (I) and (II) described later as compounds that generate acid upon exposure to actinic rays or radiation (hereinafter also simply referred to as “photoacid generators”). Any one or more of (hereinafter also referred to as "specific compound").
The resist composition of the present invention can form a pattern with excellent LWR due to the above structure even when used after being stored for a long period of time after production.
In the following, the presumed mechanism of action of the resist composition of the present invention will be described in comparison with the compounds disclosed in Patent Document 1.
The present inventors have now found that when the resist composition is stored for a long period of time after production, the acetal structure in the linking site linking the two anion sites of the compound disclosed in Patent Document 1 is cleaved by the action of acid. It was found that the LWR performance of the formed pattern deteriorated due to this. The acid is presumed to be generated by decomposition of the photoacid generator or decomposition of the resin during storage of the resist composition.
In contrast, the specific compound has a structure in which the linking site that links the anion sites and/or the linking site between the anion site and the structural site Z is not cleaved by the action of an acid (Condition IB, Condition IIB). , the LWR performance of the formed pattern is excellent even when the resist composition is used after being stored for a long period of time after production.
On the other hand, in the specific compound, the polar group is protected by a leaving group that leaves by the action of an acid at a position that does not cut the linking site connecting the anion sites or the linking site between the anion site and the structural site Z. It has an acid-decomposable group (hereinafter also referred to as "acid-decomposable group"). The acid-decomposable group in the specific compound can be decomposed by acid upon exposure to expose a polar group. That is, a resist film containing a specific compound can increase the solubility in an alkaline developer in the exposed region. As a result of this, the resist film has excellent dissolution contrast between exposed and unexposed areas and the pattern formed exhibits excellent LWR performance.
It is presumed that the synergy of the above mechanisms of action allows the resist composition of the present invention to form patterns with excellent LWR performance even when used after being stored for a long period of time after production.
In the following, even when the resist composition is used after being stored for a long period of time after production, the fact that a pattern with excellent LWR performance can be formed is also referred to as "excellent by the effect of the present invention".

以下、本発明のレジスト組成物について詳細に説明する。
レジスト組成物は、ポジ型のレジスト組成物であっても、ネガ型のレジスト組成物であってもよい。また、アルカリ現像用のレジスト組成物であっても、有機溶剤現像用のレジスト組成物であってもよい。
レジスト組成物は、典型的には、化学増幅型のレジスト組成物である。
以下において、まず、レジスト組成物の各種成分について詳述する。
The resist composition of the present invention will be described in detail below.
The resist composition may be a positive resist composition or a negative resist composition. Moreover, it may be a resist composition for alkali development or a resist composition for organic solvent development.
The resist composition is typically a chemically amplified resist composition.
First, the various components of the resist composition will be described in detail below.

〔光酸発生剤〕
レジスト組成物は、活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物(光酸発生剤)として、化合物(I)及び(II)からなる群から選ばれる1種以上(特定化合物)を含む。
なお、レジスト組成物は、後述するように更に特定化合物以外の他の光酸発生剤(以下「光酸発生剤B」ともいう)を含んでいてもよい。
以下において、まず、特定化合物(化合物(I)及び(II))について説明する。
[Photoacid generator]
The resist composition contains one or more compounds (specific compounds) selected from the group consisting of compounds (I) and (II) as compounds (photoacid generators) that generate acids upon exposure to actinic rays or radiation.
The resist composition may further contain a photoacid generator (hereinafter also referred to as "photoacid generator B") other than the specific compound, as described later.
First, the specific compounds (compounds (I) and (II)) are described below.

<化合物(I)>
化合物(I)は、1つ以上の下記構造部位X及び1つ以上の下記構造部位Yと、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護されてなる酸分解性基とを有する化合物であって、活性光線又は放射線の照射によって、下記構造部位Xに由来する下記第1の酸性部位と下記構造部位Yに由来する下記第2の酸性部位とを含む酸を発生する化合物である。
構造部位X:アニオン部位A とカチオン部位M とからなり、且つ活性光線又は放射線の照射によってHAで表される第1の酸性部位を形成する構造部位
構造部位Y:アニオン部位A とカチオン部位M とからなり、且つ活性光線又は放射線の照射によってHAで表される第2の酸性部位を形成する構造部位
但し、化合物(I)は、下記条件IA及び条件IBを満たす。
<Compound (I)>
Compound (I) has one or more of the following structural sites X and one or more of the following structural sites Y, and an acid-decomposable group in which a polar group is protected by a leaving group that leaves under the action of an acid. A compound that generates an acid containing the following first acidic site derived from the following structural site X and the following second acidic site derived from the following structural site Y when irradiated with an actinic ray or radiation. .
Structural site X: Structural site consisting of an anionic site A 1 and a cation site M 1 + and forming a first acidic site represented by HA 1 upon exposure to actinic rays or radiation Structural site Y: Anionic site A 2 and a cation site M 2 + and a structural site that forms a second acidic site represented by HA 2 upon exposure to actinic rays or radiation. meet.

条件IA:上記化合物(I)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M 及び上記構造部位Y中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなる化合物PIが、上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1と、上記構造部位Y中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2を有し、且つ、上記酸解離定数a1よりも上記酸解離定数a2の方が大きい。Condition IA: A compound PI obtained by replacing the cation site M 1 + in the structural site X and the cation site M 2 + in the structural site Y in the compound (I) with H + is and the acid dissociation constant a1 derived from the acidic site represented by HA 1 obtained by replacing the cation site M 1 + with H + , and the cation site M 2 + in the structural site Y with H + It has an acid dissociation constant a2 derived from the acidic site represented by HA2 , and the acid dissociation constant a2 is greater than the acid dissociation constant a1.

以下において、条件IAをより具体的に説明する。
化合物(I)が、例えば、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を1つと、上記構造部位Yに由来する上記第2の酸性部位を1つ有する酸を発生する化合物である場合、化合物PIは「HAとHAを有する化合物」に該当する。
このような化合物PIの酸解離定数a1及び酸解離定数a2とは、より具体的に説明すると、化合物PIの酸解離定数を求めた場合において、化合物PIが「A とHAを有する化合物」となる際のpKaが酸解離定数a1であり、上記「A とHAを有する化合物」が「A とA を有する化合物」となる際のpKaが酸解離定数a2である。
Condition IA will be described in more detail below.
When the compound (I) is, for example, an acid-generating compound having one first acidic site derived from the structural site X and one second acidic site derived from the structural site Y , compound PI corresponds to "a compound having HA 1 and HA 2 ".
More specifically, the acid dissociation constant a1 and the acid dissociation constant a2 of the compound PI are such that when the acid dissociation constant of the compound PI is determined, the compound PI is "a compound having A 1 - and HA 2 is the acid dissociation constant a1, and the pKa when the above "compound having A 1 - and HA 2 " becomes "the compound having A 1 - and A 2 - " is the acid dissociation constant a2 be.

また、化合物(I)が、例えば、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を2つと、上記構造部位Yに由来する上記第2の酸性部位を1つ有する酸を発生する化合物である場合、化合物PIは「2つのHAと1つのHAとを有する化合物」に該当する。
このような化合物PIの酸解離定数を求めた場合、化合物PIが「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数、及び、「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」が「2つのA と1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数が、上述の酸解離定数a1に該当する。また、「2つのA と1つのHAとを有する化合物」が「2つのA とA を有する化合物」となる際の酸解離定数が酸解離定数a2に該当する。つまり、このような化合物PIの如く、上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数が複数存在する場合、複数の酸解離定数a1のうち最も大きい値よりも、酸解離定数a2の値の方が大きい。なお、化合物PIが「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数をaaとし、「1つのA と1つのHAと1つのHAとを有する化合物」が「2つのA と1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数をabとしたとき、aa及びabの関係は、aa<abを満たす。
Further, the compound (I) is, for example, a compound that generates an acid having two first acidic sites derived from the structural site X and one second acidic site derived from the structural site Y. In some cases, compound PI is a "compound with two HA 1 and one HA 2 ".
When the acid dissociation constant of such compound PI is obtained, the acid dissociation constant when compound PI becomes "a compound having one A 1 - , one HA 1 and one HA 2 ", and "1 The acid dissociation constant when "compound having two A 1 - , one HA 1 and one HA 2 " becomes "compound having two A 1 - and one HA 2 " is the above acid dissociation constant It corresponds to a1. Also, the acid dissociation constant when "a compound having two A 1 - and one HA 2 -" becomes "a compound having two A 1 - and A 2 - " corresponds to the acid dissociation constant a2. That is, when there are a plurality of acid dissociation constants derived from the acidic site represented by HA 1 obtained by replacing the cation site M 1 + in the structural site X with H + as in such a compound PI, a plurality of acid dissociation constants are present. The value of the acid dissociation constant a2 is larger than the largest value among the acid dissociation constants a1 of . The acid dissociation constant when the compound PI becomes "a compound having one A 1 - , one HA 1 and one HA 2 " is aa, and "one A 1 - and one HA 1 and 1 The relationship between aa and ab satisfies aa<ab, where ab is the acid dissociation constant when a compound having two HA2 's becomes a compound having two A1- and one HA2 . .

酸解離定数a1及び酸解離定数a2は、上述した酸解離定数の測定方法により求められる。
上記化合物PIとは、化合物(I)に活性光線又は放射線を照射した場合に、発生する酸に該当する。
化合物(I)が2つ以上の構造部位Xを有する場合、構造部位Xは、各々同一であっても異なっていてもよい。また、2つ以上の上記A 、及び、2つ以上の上記M は、各々同一であっても異なっていてもよい。
また、化合物(I)中、上記A 及び上記A 、並びに、上記M 及び上記M は、各々同一であっても異なっていてもよいが、上記A 及び上記A は、各々異なっているのが好ましい。
The acid dissociation constant a1 and the acid dissociation constant a2 are determined by the method for measuring the acid dissociation constant described above.
The above compound PI corresponds to an acid generated when compound (I) is irradiated with actinic rays or radiation.
When compound (I) has two or more structural moieties X, each structural moiety X may be the same or different. Two or more of A 1 and two or more of M 1 + may be the same or different.
In compound (I), A 1 and A 2 , and M 1 + and M 2 + may be the same or different, but A 1 and A 2 − may be the same or different. Each A 2 - is preferably different.

形成されるパターンのLWR性能がより優れる点で、上記化合物PIにおいて、酸解離定数a1(酸解離定数a1が複数存在する場合はその最大値)と酸解離定数a2との差は、0.10以上が好ましく、0.50以上がより好ましい。なお、酸解離定数a1(酸解離定数a1が複数存在する場合はその最大値)と酸解離定数a2との差の上限値は特に制限されないが、例えば、20.00以下である。 The difference between the acid dissociation constant a1 (when there are multiple acid dissociation constants a1, the maximum value) and the acid dissociation constant a2 is 0.10 in terms of the LWR performance of the formed pattern being superior. is preferably 0.50 or more, more preferably 0.50 or more. The upper limit of the difference between the acid dissociation constant a1 (the maximum value if there are multiple acid dissociation constants a1) and the acid dissociation constant a2 is not particularly limited, but is, for example, 20.00 or less.

また、形成されるパターンのLWR性能がより優れる点で、上記化合物PIにおいて、酸解離定数a2は、例えば、15.00以下であり、12.00以下が好ましい。なお、酸解離定数a2の下限値としては、-4.00以上が好ましい。 In addition, in the above compound PI, the acid dissociation constant a2 is, for example, 15.00 or less, preferably 12.00 or less, in that the LWR performance of the formed pattern is more excellent. The lower limit of the acid dissociation constant a2 is preferably -4.00 or more.

また、形成されるパターンのLWR性能がより優れる点で、上記化合物PIにおいて、酸解離定数a1は、1.00以下が好ましく、0.50以下がより好ましい。なお、酸解離定数a1の下限値としては、-12.00以上が好ましい。 In addition, in the compound PI, the acid dissociation constant a1 is preferably 1.00 or less, more preferably 0.50 or less, from the viewpoint that the LWR performance of the formed pattern is more excellent. The lower limit of the acid dissociation constant a1 is preferably -12.00 or more.

条件IB:上記化合物(I)は、酸の作用により、1つ以上の構造部位X中のアニオン部位A と1つ以上の構造部位Y中のアニオン部位A とを連結する部位(以下「連結部位」ともいう。)が切断されない構造である。なお、「酸の作用によりアニオン部位A とアニオン部位A との連結部位が切断されない」とは、酸の作用によって、化合物(I)中のアニオン部位A とアニオン部位A との連結部位が切断されず、両者が分離しないことを意図する。つまり、化合物(I)が後述する式(Ia-1)で表される化合物である場合、Lで表される連結基が酸の作用により切断されない構造を意図し、化合物(I)が後述する式(Ia-2)~(Ia-4)で表される化合物である場合、L21、L22、L31、L32、及びL41で表される連結基が酸の作用により切断されない構造を意図する。
酸の作用により切断される連結部位としては、具体的には、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を含み、且つ、酸の作用によって脱離基が脱離(分解も含む)することで連結部位が切断し得る有機連結基が挙げられる。例えば、特許文献1に開示された化合物は、2つのアニオンを連結するアセタール構造部位が酸の作用によって分解されて、ジヒドロキシ化合物とケトン化合物とに分解する。化合物(I)において、アニオン部位A とアニオン部位A との連結部位は、酸の作用により脱離基が脱離(分解も含む)することで連結部位が切断し得る位置に、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を含まない。なお、化合物(I)において、アニオン部位A とアニオン部位A との連結部位において、上記連結部位を切断しない位置に、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造基が置換していてもよい。酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造については、樹脂(A)が含む酸分解性基とともに、後段部にて説明する。
Condition IB: The compound (I) has a site ( hereinafter also referred to as “linking site”) is a structure that is not cleaved. The term "the linking site between the anion site A 1 - and the anion site A 2 - is not cleaved by the action of an acid" means that the anion site A 1 - and the anion site A 2 - in compound (I) are separated by the action of an acid. It is intended that the linking site with - is not cleaved and the two are not separated. That is, when compound (I) is a compound represented by formula (Ia-1) described later, the linking group represented by L 1 is intended to have a structure that is not cleaved by the action of an acid, and compound (I) is a compound represented by formula (Ia-1) described later. In the case of compounds represented by formulas (Ia-2) to (Ia-4), the linking groups represented by L 21 , L 22 , L 31 , L 32 and L 41 are not cleaved by the action of acid. Intend structure.
The linking site that is cleaved by the action of an acid specifically includes a structure in which a polar group is protected by a leaving group that is released by the action of an acid, and the leaving group is eliminated by the action of an acid. Examples include organic linking groups whose linking sites can be cleaved by (including decomposition). For example, the compound disclosed in Patent Document 1 decomposes into a dihydroxy compound and a ketone compound when the acetal structural site connecting two anions is decomposed by the action of acid. In the compound (I), the linking site between the anion site A 1 - and the anion site A 2 - is located at a position where the linking site can be cleaved by elimination (including decomposition) of the leaving group by the action of an acid, It does not contain a structure in which a polar group is protected by a leaving group that leaves under the action of an acid. In the compound (I), the polar group is protected by a leaving group that leaves by the action of an acid at the linking site between the anion site A 1 - and the anion site A 2 - so as not to cleave the linking site. The structural group may be substituted. A structure in which a polar group is protected by a leaving group that leaves under the action of an acid will be described later together with the acid-decomposable group contained in the resin (A).

アニオン部位A 及びアニオン部位A は、負電荷を帯びた原子又は原子団を含む構造部位であり、例えば、以下に示す式(AA-1)~(AA-3)及び式(BB-1)~(BB-5)からなる群から選ばれる構造部位が挙げられる。アニオン部位A としては、酸解離定数の小さい酸性部位を形成し得るものが好ましく、なかでも、式(AA-1)~(AA-3)であるのが好ましく、式(AA-1)及び(AA-3)のいずれかであるのがより好ましい。また、アニオン部位A としては、アニオン部位A よりも酸解離定数の大きい酸性部位を形成し得るものが好ましく、なかでも、式(BB-1)~(BB-5)のいずれかであるのが好ましく、本発明の効果がより優れる点で、式(BB-1)~(BB-3)のいずれかであるのがより好ましい。なお、以下の式(AA-1)~(AA-3)及び式(BB-1)~(BB-5)中、*は、結合位置を表す。また、Rは、1価の有機基を表す。The anion site A 1 - and the anion site A 2 - are structural sites containing negatively charged atoms or atomic groups, for example, formulas (AA-1) to (AA-3) and formula (BB -1) to (BB-5). As the anion site A 1 - , those capable of forming an acidic site with a small acid dissociation constant are preferable, and among them, the formulas (AA-1) to (AA-3) are preferable, and the formula (AA-1) and (AA-3) are more preferred. Further, the anion site A 2 - is preferably one capable of forming an acidic site having a larger acid dissociation constant than the anion site A 1 - , and among these, any one of the formulas (BB-1) to (BB-5) and more preferably any one of the formulas (BB-1) to (BB-3) from the viewpoint that the effects of the present invention are more excellent. In formulas (AA-1) to (AA-3) and formulas (BB-1) to (BB-5) below, * represents a bonding position. RA represents a monovalent organic group.



また、カチオン部位M 及びカチオン部位M は、正電荷を帯びた原子又は原子団を含む構造部位であり、例えば、電荷が1価の有機カチオンが挙げられる。なお、有機カチオンとしては特に制限されないが、後述する式(Ia-1)中のM11 及びM12 で表される有機カチオンと同様のものが挙げられる。Moreover, the cation site M 1 + and the cation site M 2 + are structural sites containing positively charged atoms or atomic groups, and examples thereof include monovalent organic cations. Although the organic cation is not particularly limited, the same organic cations as those represented by M 11 + and M 12 + in formula (Ia-1) described later can be mentioned.

化合物(I)は、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護されてなる酸分解性基(以下「酸分解性基」ともいう。)を有する。化合物(I)において、酸分解性基の位置としては、構造部位X中のアニオン部位A と構造部位Y中のアニオン部位A との連結を切断しない位置であれば特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、酸分解性基は、カチオン部位M 及びカチオン部位M の少なくとも一方に配置されているのが好ましい。
酸分解性基については、樹脂(A)が含む酸分解性基とともに後段部にて説明するが、なかでも、下記式(1)又は(2)で表される酸分解性基が好ましい。
Compound (I) has an acid-decomposable group (hereinafter also referred to as "acid-decomposable group") in which a polar group is protected by a leaving group that is released by the action of an acid. In compound (I), the position of the acid-decomposable group is not particularly limited as long as it does not break the bond between the anion site A 1 - in the structural site X and the anion site A 2 - in the structural site Y. , the acid-decomposable group is preferably arranged in at least one of the cationic site M 1 + and the cationic site M 2 + in terms of better effects of the present invention.
The acid-decomposable group will be described later together with the acid-decomposable group contained in the resin (A), but among them, the acid-decomposable group represented by the following formula (1) or (2) is preferable.

式(1)中、R11~R13は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表す。なお、上記アルキル基及び上記アルケニル基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。また、上記シクロアルキル基及び上記アリール基は、単環及び多環のいずれであってもよい。
なお、R11~R13のうち2つが互いに結合して環を形成してもよい。
*は、結合部位を表す。
11~R13の全てがアルキル基(直鎖状又は分岐鎖状)である場合、R11~R13のうち少なくとも2つはメチル基であることが好ましい。
In formula (1), R 11 to R 13 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group. The alkyl group and the alkenyl group may be linear or branched. Moreover, the cycloalkyl group and the aryl group may be either monocyclic or polycyclic.
Two of R 11 to R 13 may combine with each other to form a ring.
* represents the binding site.
When all of R 11 to R 13 are alkyl groups (linear or branched), at least two of R 11 to R 13 are preferably methyl groups.

11~R13のアルキル基としては、炭素数1~4のアルキル基が好ましい。
11~R13のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
11~R13のアリール基としては、炭素数6~10のアリール基が好ましい。
11~R13のアルケニル基としては、ビニル基が好ましい。
11~R13の2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、単環及び多環のいずれであってもよいが、なかでも、単環のシクロアルキル基が好ましく、5員又は6員の単環のシクロアルキル基がより好ましい。なお、R11~R13の2つが結合して形成されるシクロアルキル基は、例えば、環を構成するメチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基、又はビニリデン基で置き換わっていてもよい。また、これらのシクロアルキル基は、シクロアルカン環を構成するエチレン基の1つ以上が、ビニレン基で置き換わっていてもよい。
As the alkyl group for R 11 to R 13 , an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
Cycloalkyl groups for R 11 to R 13 include monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl groups, or polycyclic groups such as norbornyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl and adamantyl groups. Ring cycloalkyl groups are preferred.
As the aryl group for R 11 to R 13 , an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is preferable.
A vinyl group is preferred as the alkenyl group for R 11 to R 13 .
The cycloalkyl group formed by combining two of R 11 to R 13 may be either monocyclic or polycyclic. Single-membered cycloalkyl groups are more preferred. The cycloalkyl group formed by combining two of R 11 to R 13 includes, for example, a group in which one of the methylene groups constituting the ring has a heteroatom such as an oxygen atom, a heteroatom such as a carbonyl group, Alternatively, it may be substituted with a vinylidene group. In these cycloalkyl groups, one or more ethylene groups constituting the cycloalkane ring may be replaced with a vinylene group.

また、R11~R13で表されるアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、及びアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1~4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1~4)、カルボキシル基、及びアルコキシカルボニル基(炭素数2~6)等が挙げられる。In addition, the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group and aryl group represented by R 11 to R 13 may have a substituent. Examples of substituents include alkyl groups (1 to 4 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, alkoxy groups (1 to 4 carbon atoms), carboxyl groups, and alkoxycarbonyl groups (2 to 6 carbon atoms). .

式(2)中、Rは、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、Rは、水素原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。R及びRで表されるアルキル基及びシクロアルキル基としては、R11で表されるアルキル基及びシクロアルキル基と同義であり、好適態様も同じである。
なお、R及びRが互いに結合して環を形成してもよい。R及びRが結合して形成される環としては、単環及び多環のいずれであってもよいが、単環が好ましく、5員又は6員の単環がより好ましい。上記環としては、脂環であるのが好ましい。
*は、結合部位を表す。
In formula (2), R2 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and R3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. The alkyl group and cycloalkyl group represented by R 2 and R 3 are synonymous with the alkyl group and cycloalkyl group represented by R 11 , and the preferred embodiments are also the same.
In addition, R 2 and R 3 may combine with each other to form a ring. The ring formed by combining R 2 and R 3 may be either a monocyclic ring or a polycyclic ring, preferably a monocyclic ring, more preferably a 5- or 6-membered monocyclic ring. The ring is preferably an alicyclic ring.
* represents the binding site.

酸分解性基は、例えば、下記式(1L)及び下記式(2L)で表される1価の基として、化合物(I)に導入されているのも好ましい。
式(1L) *-LX-RX
式(2L) *-LX-RX
上記式(1L)及び式(2L)中、LXは、単結合又は2価の連結基を表す。
2価の連結基としては特に制限されないが、例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、-S-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、2価の芳香族炭化水素環基(6~10員環が好ましく、6員環が更に好ましい。)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。
また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、及び2価の芳香族炭化水素環基は、置換基で置換されていてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
上記式(1L)及び式(2L)中、RXは、上記式(1)で表される酸分解性基を表し、RXは、上記式(2)で表される酸分解性基を表す。
The acid-decomposable group is preferably introduced into compound (I) as, for example, a monovalent group represented by formula (1L) or formula (2L) below.
Formula (1L) *-LX-RX 1
Formula (2L) *-LX-RX 2
In formulas (1L) and (2L) above, LX represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group is not particularly limited, and examples thereof include -CO-, -O-, -SO-, -SO 2 -, -S-, and alkylene groups (preferably having 1 to 6 carbon atoms. may be branched), a cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), a divalent aromatic hydrocarbon ring group (preferably a 6- to 10-membered ring, more preferably a 6-membered ring), and these A divalent linking group in which a plurality of groups are combined is exemplified.
In addition, the alkylene group, the cycloalkylene group, and the divalent aromatic hydrocarbon ring group may be substituted with a substituent. Substituents include, for example, halogen atoms (preferably fluorine atoms).
In formulas (1L) and (2L) above, RX 1 represents an acid-decomposable group represented by formula (1) above, and RX 2 represents an acid-decomposable group represented by formula (2) above. show.

化合物(I)が有する酸分解性基の数は特に制限されないが、例えば、1~10個であり、1~9個が好ましく、1~6個がより好ましい。
また、上述した通り、化合物(I)において、酸分解性基は、構造部位X中のアニオン部位A と構造部位Y中のアニオン部位A との連結を切断しない位置に配置されていれば特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、カチオン部位M 及びカチオン部位M の少なくとも一方に配置されているのが好ましい。酸分解性基が、カチオン部位M 及びカチオン部位M の少なくとも一方に配置される場合、1つのカチオン部位において1~3個の酸分解性基を有するのが好ましい。
Although the number of acid-decomposable groups possessed by compound (I) is not particularly limited, it is, for example, 1 to 10, preferably 1 to 9, more preferably 1 to 6.
Further, as described above, in compound (I), the acid-decomposable group is arranged at a position that does not cut the link between the anion site A 1 - in the structural site X and the anion site A 2 - in the structural site Y. Although it is not particularly limited, it is preferably arranged in at least one of the cation site M 1 + and the cation site M 2 + from the point of view that the effects of the present invention are more excellent. When an acid-labile group is located on at least one of the cationic site M 1 + and the cationic site M 2 + , it is preferred to have 1 to 3 acid-labile groups in one cationic site.

化合物(I)の具体的な構造としては特に制限されないが、例えば、後述する式(Ia-1)~式(Ia-4)で表される化合物が挙げられる。
以下において、まず、式(Ia-1)で表される化合物について述べる。式(Ia-1)で表される化合物は以下のとおりである。
The specific structure of compound (I) is not particularly limited, but examples thereof include compounds represented by formulas (Ia-1) to (Ia-4) described below.
First, the compound represented by Formula (Ia-1) will be described below. The compounds represented by formula (Ia-1) are as follows.

11 11 -L-A12 12 (Ia-1)M 11 + A 11 - - L 1 - A 12 - M 12 + (Ia-1)

化合物(Ia-1)は、活性光線又は放射線の照射によって、HA11-L-A12Hで表される酸を発生する。Compound (Ia-1) generates an acid represented by HA 11 -L 1 -A 12 H upon exposure to actinic rays or radiation.

式(Ia-1)中、M11 及びM12 は、各々独立に、有機カチオンを表す。
11 及びA12 は、各々独立に、1価のアニオン性官能基を表す。
は、2価の連結基を表す。
11 及びM12 は、各々同一であっても異なっていてもよい。
11 及びA12 は、各々同一であっても異なっていてもよいが、互いに異なっているのが好ましい。
但し、上記式(Ia-1)において、M11 及びM12 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa(HA11-L-A12H)において、A12Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、HA11で表される酸性部位に由来する酸解離定数a1よりも大きい。なお、酸解離定数a1と酸解離定数a2の好適値については、上述した通りである。また、化合物PIaと、活性光線又は放射線の照射によって式(Ia-1)で表される化合物から発生する酸は同じである。
また、M11 、M12 、A11 、A12 、及びLの少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有する。
なお、A11 、A12 、及びLの少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有する場合、上記式(Ia-1)において、M11 及びM12 で表される有機カチオンをHに置き換え、且つ、酸分解性基中の脱離基を水素原子に置き換えてなる(つまり、上述した式(1)で表される酸分解性基の場合、カルボキシ基となる。)化合物において、酸分解性基中の脱離基を水素原子に置き換えてなる部位に由来する酸解離定数は、A12Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2よりも大きいことが好ましい。
In formula (Ia-1), M 11 + and M 12 + each independently represent an organic cation.
A 11 - and A 12 - each independently represent a monovalent anionic functional group.
L 1 represents a divalent linking group.
Each of M 11 + and M 12 + may be the same or different.
A 11 - and A 12 - may be the same or different, but are preferably different from each other.
However, in the compound PIa (HA 11 -L 1 -A 12 H) obtained by replacing the organic cations represented by M 11 + and M 12 + with H + in the above formula (Ia-1), A 12 H The acid dissociation constant a2 derived from the acidic site represented is greater than the acid dissociation constant a1 derived from the acidic site represented by HA11 . The preferred values of the acid dissociation constant a1 and the acid dissociation constant a2 are as described above. Further, the compound PIa and the acid generated from the compound represented by the formula (Ia-1) upon exposure to actinic rays or radiation are the same.
At least one of M 11 + , M 12 + , A 11 , A 12 , and L 1 has an acid-decomposable group as a substituent.
When at least one of A 11 , A 12 , and L 1 has an acid-decomposable group as a substituent, organic compounds represented by M 11 + and M 12 + in formula (Ia-1) The cation is replaced with H 2 + and the leaving group in the acid-decomposable group is replaced with a hydrogen atom (that is, in the case of the acid-decomposable group represented by formula (1) above, it becomes a carboxy group. ) in the compound, the acid dissociation constant derived from the site where the leaving group in the acid-decomposable group is replaced with a hydrogen atom is greater than the acid dissociation constant a2 derived from the acidic site represented by A 12 H. preferable.

式(Ia-1)中、M 及びM で表される有機カチオンについては、後述のとおりである。The organic cations represented by M 1 + and M 2 + in formula (Ia-1) are as described later.

11 で表される1価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む1価の基を意図する。また、A12 で表される1価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む1価の基を意図する。
11 及びA12 で表される1価のアニオン性官能基としては、上述した式(AA-1)~(AA-3)及び式(BB-1)~(BB-5)のいずれかのアニオン部位を含む1価のアニオン性官能基であるのが好ましく、式(AX-1)~(AX-3)、及び、式(BX-1)~(BX-6)からなる群から選ばれる1価のアニオン性官能基であるのがより好ましい。A11 で表される1価のアニオン性官能基としては、なかでも、式(AX-1)~(AX-3)のいずれかで表される1価のアニオン性官能基であるのが好ましく、式(AX-1)及び(AX-3)のいずれかで表される1価のアニオン性官能基であるのがより好ましい。また、A12 で表される1価のアニオン性官能基としては、なかでも、式(BX-1)~(BX-6)のいずれかで表される1価のアニオン性官能基が好ましく、本発明の効果がより優れる点で、式(BX-1)~(BX-4)のいずれかで表される1価のアニオン性官能基であるのがより好ましい。
The monovalent anionic functional group represented by A 11 - intends a monovalent group containing the above-described anionic site A 1 - . Further, the monovalent anionic functional group represented by A 12 - is intended to be a monovalent group containing the above-described anion site A 2 - .
The monovalent anionic functional groups represented by A 11 - and A 12 - include any of the above formulas (AA-1) to (AA-3) and formulas (BB-1) to (BB-5). It is preferably a monovalent anionic functional group containing an anion site, from the group consisting of formulas (AX-1) to (AX-3) and formulas (BX-1) to (BX-6) More preferably, it is a monovalent anionic functional group selected. Among the monovalent anionic functional groups represented by A 11 - , monovalent anionic functional groups represented by any one of formulas (AX-1) to (AX-3) are preferred. More preferably, it is a monovalent anionic functional group represented by any one of formulas (AX-1) and (AX-3). Further, as the monovalent anionic functional group represented by A 12 - , a monovalent anionic functional group represented by any one of formulas (BX-1) to (BX-6) is preferable. , is more preferably a monovalent anionic functional group represented by any one of the formulas (BX-1) to (BX-4) in that the effects of the present invention are more excellent.

式(AX-1)~(AX-3)中、RA1及びRA2は、各々独立に、1価の有機基を表す。*は、結合位置を表す。In formulas (AX-1) to (AX-3), R A1 and R A2 each independently represent a monovalent organic group. * represents a binding position.

A1で表される1価の有機基としては、シアノ基、*-SOA11基、*-CORA11基等が挙げられる。
上記RA11としては、置換基を有していてもよい、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のアルキル基が好ましい。
上記アルキル基の炭素数は1~15が好ましく、1~10がより好ましく、1~6が更に好ましい。
上記アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、フッ素原子、又はシアノ基が好ましく、フッ素原子又はシアノ基がより好ましい。上記アルキル基が置換基としてフッ素原子を有する場合、パーフルオロアルキル基であってもよい。
Examples of the monovalent organic group represented by R A1 include a cyano group, *—SO 2 R A11 group, and *—COR A11 group.
R A11 is preferably an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group.
The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-15, more preferably 1-10, even more preferably 1-6.
The above alkyl group may have a substituent. The substituent is preferably a monovalent group represented by formula (1L) or formula (2L), a fluorine atom, or a cyano group, more preferably a fluorine atom or a cyano group. When the alkyl group has a fluorine atom as a substituent, it may be a perfluoroalkyl group.

A2で表される1価の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状、若しくは環状のアルキル基、又はアリール基が好ましい。
上記アルキル基の炭素数は1~15が好ましく、1~10がより好ましく、1~6が更に好ましい。
上記アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、フッ素原子、又はシアノ基が好ましく、フッ素原子又はシアノ基がより好ましい。上記アルキル基が置換基としてフッ素原子を有する場合、パーフルオロアルキル基であってもよい。
The monovalent organic group represented by RA2 is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group or aryl group.
The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-15, more preferably 1-10, even more preferably 1-6.
The above alkyl group may have a substituent. The substituent is preferably a monovalent group represented by formula (1L) or formula (2L), a fluorine atom, or a cyano group, more preferably a fluorine atom or a cyano group. When the alkyl group has a fluorine atom as a substituent, it may be a perfluoroalkyl group.

上記アリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
上記アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、又はシアノ基が好ましく、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基、又はシアノ基がより好ましい。
The aryl group is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group.
The aryl group may have a substituent. Examples of substituents include monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L), fluorine atoms, iodine atoms, perfluoroalkyl groups (for example, preferably having 1 to 10 carbon atoms, preferably having 1 to 10 carbon atoms, 6 is more preferable), or a cyano group is preferable, and a fluorine atom, an iodine atom, a perfluoroalkyl group, or a cyano group is more preferable.

式(B-1)~(B-6)中、Rは、1価の有機基を表す。*は、結合位置を表す。
で表される1価の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状、若しくは環状のアルキル基、又はアリール基が好ましい。
上記アルキル基の炭素数は1~15が好ましく、1~10がより好ましく、1~6が更に好ましい。
上記アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基として特に制限されないが、置換基としては、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、フッ素原子、又はシアノ基が好ましく、フッ素原子又はシアノ基がより好ましい。上記アルキル基が置換基としてフッ素原子を有する場合、パーフルオロアルキル基であってもよい。
なお、アルキル基において結合位置となる炭素原子(例えば、式(BX-1)及び(BX-4)の場合、アルキル基中の式中に明示される-CO-と直接結合する炭素原子が該当し、式(BX-2)及び(BX-3)の場合、アルキル基中の式中に明示される-SO-と直接結合する炭素原子が該当し、式(BX-6)の場合、アルキル基中の式中に明示される-N-と直接結合する炭素原子が該当する。)が置換基を有する場合、フッ素原子又はシアノ基以外の置換基であるのが好ましい。
また、上記アルキル基は、炭素原子がカルボニル炭素で置換されていてもよい。
In formulas (B-1) to (B-6), R B represents a monovalent organic group. * represents a binding position.
The monovalent organic group represented by RB is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group or aryl group.
The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-15, more preferably 1-10, even more preferably 1-6.
The above alkyl group may have a substituent. Although the substituent is not particularly limited, the substituent is preferably a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L), a fluorine atom, or a cyano group, more preferably a fluorine atom or a cyano group. . When the alkyl group has a fluorine atom as a substituent, it may be a perfluoroalkyl group.
In addition, the carbon atom that is the bonding position in the alkyl group (for example, in the case of formulas (BX-1) and (BX-4), the carbon atom directly bonded to -CO- indicated in the formula in the alkyl group corresponds However, in the case of formulas (BX-2) and (BX-3), the carbon atom directly bonded to -SO 2 - specified in the formula in the alkyl group corresponds, and in the case of formula (BX-6), The carbon atom directly bonded to -N-- in the formula in the alkyl group) has a substituent, preferably a substituent other than a fluorine atom or a cyano group.
Moreover, the carbon atom of the alkyl group may be substituted with carbonyl carbon.

上記アリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
上記アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、シアノ基、アルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、アルコキシ基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、又はアルコキシカルボニル基(例えば、炭素数2~10が好ましく、炭素数2~6がより好ましい。)が好ましく、フッ素原子、ヨウ素原子、パーフルオロアルキル基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、又はアルコキシカルボニル基がより好ましい。
The aryl group is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group.
The aryl group may have a substituent. Examples of substituents include monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L), fluorine atoms, iodine atoms, perfluoroalkyl groups (for example, preferably having 1 to 10 carbon atoms, preferably having 1 to 10 carbon atoms, 6 is more preferable.), cyano group, alkyl group (eg, preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms.), alkoxy group (eg, preferably having 1 to 10 carbon atoms, 1 ~ 6 is more preferable.), or an alkoxycarbonyl group (e.g., preferably having 2 to 10 carbon atoms, more preferably having 2 to 6 carbon atoms.), a fluorine atom, an iodine atom, a perfluoroalkyl group, a cyano group, An alkyl group, an alkoxy group, or an alkoxycarbonyl group is more preferred.

式(I)中、Lで表される2価の連結基としては特に制限されず、-CO-、-NR-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、2価の脂肪族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族炭化水素環基(6~10員環が好ましく、6員環が更に好ましい。)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。上記Rは、水素原子又は1価の有機基が挙げられる。1価の有機基としては特に制限されないが、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~6)が好ましい。
また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、上記アルケニレン基、上記2価の脂肪族複素環基、2価の芳香族複素環基、及び2価の芳香族炭化水素環基は、置換基で置換されていてもよい。置換基としては、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、及び、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
In formula (I), the divalent linking group represented by L 1 is not particularly limited, and includes -CO-, -NR-, -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2- , an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms, which may be linear or branched), a cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), an alkenylene group (preferably having 2 to 6 carbon atoms), A divalent aliphatic heterocyclic group (preferably a 5- to 10-membered ring having at least one N atom, O atom, S atom, or Se atom in the ring structure, more preferably a 5- to 7-membered ring, 5-6 A membered ring is more preferable.), a divalent aromatic heterocyclic group (preferably a 5- to 10-membered ring having at least one N atom, O atom, S atom, or Se atom in the ring structure, 5- to 7-membered A ring is more preferable, and a 5- to 6-membered ring is more preferable.), a divalent aromatic hydrocarbon ring group (preferably a 6- to 10-membered ring, more preferably a 6-membered ring.), and a combination of a plurality of these A divalent linking group is mentioned. The above R includes a hydrogen atom or a monovalent organic group. Although the monovalent organic group is not particularly limited, for example, an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms) is preferable.
Further, the alkylene group, the cycloalkylene group, the alkenylene group, the divalent aliphatic heterocyclic group, the divalent aromatic heterocyclic group, and the divalent aromatic hydrocarbon ring group are substituted with a substituent. may have been Examples of substituents include monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L), and halogen atoms (preferably fluorine atoms).

で表される2価の連結基としては、なかでも式(L1)で表される2価の連結基であるのが好ましい。Among them, the divalent linking group represented by L1 is preferably a divalent linking group represented by formula (L1).

式(L1)中、L111は、単結合又は2価の連結基を表す。
111で表される2価の連結基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、置換基を有していてもよいアルキレン基(好ましくは炭素数1~6がより好ましい。直鎖状及び分岐鎖状のいずれでもよい)、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、置換基を有していてもよいアリーレン基(好ましくは炭素数6~10)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。置換基としては特に制限されず、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、及び、ハロゲン原子等が挙げられる。
pは、0~3の整数を表し、1~3の整数を表すのが好ましい。
Xfは、各々独立に、フッ素原子、又は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
Xfは、各々独立に、水素原子、置換基としてフッ素原子を有していてもよいアルキル基、又はフッ素原子を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。Xfとしては、なかでも、フッ素原子、又は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表すのが好ましく、フッ素原子、又は、パーフルオロアルキル基がより好ましい。
なかでも、Xf及びXfとしては、各々独立に、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子又はCFであることがより好ましい。特に、Xf及びXfが、いずれもフッ素原子であることが更に好ましい。
*は結合位置を表す。
式(Ia-1)中のLが式(L1)で表される2価の連結基を表す場合、式(L1)中のL111側の結合手(*)が、式(Ia-1)中のA12 と結合するのが好ましい。
In formula (L1), L 111 represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group represented by L 111 is not particularly limited, and examples include —CO—, —O—, —SO—, —SO 2 —, an optionally substituted alkylene group (preferably is more preferably 1 to 6 carbon atoms (either linear or branched), a cycloalkylene group optionally having a substituent (preferably 3 to 15 carbon atoms), having a substituent an arylene group (preferably having 6 to 10 carbon atoms) which may be substituted, and a divalent linking group combining a plurality of these groups. The substituent is not particularly limited and includes, for example, a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L), a halogen atom, and the like.
p represents an integer of 0-3, preferably an integer of 1-3.
Each Xf 1 independently represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. The number of carbon atoms in this alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4. A perfluoroalkyl group is preferable as the alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
Each Xf2 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group optionally having a fluorine atom as a substituent, or a fluorine atom. The number of carbon atoms in this alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4. Xf2 preferably represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom, more preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group.
Among them, Xf 1 and Xf 2 are each independently preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a fluorine atom or CF 3 . In particular, both Xf 1 and Xf 2 are more preferably fluorine atoms.
* represents a binding position.
When L 1 in formula (Ia-1) represents a divalent linking group represented by formula (L1), the bond (*) on the L 111 side in formula (L1) is represented by formula (Ia-1 ) is preferred to bind to A 12 in

式(I)中、M11 及びM12 で表される有機カチオンの好ましい形態について詳述する。
11 及びM12 で表される有機カチオンは、各々独立に、式(ZaI)で表される有機カチオン(カチオン(ZaI))又は式(ZaII)で表される有機カチオン(カチオン(ZaII))が好ましい。
Preferred forms of organic cations represented by M 11 + and M 12 + in formula (I) are described in detail.
The organic cations represented by M 11 + and M 12 + are each independently an organic cation represented by formula (ZaI) (cation (ZaI)) or an organic cation represented by formula (ZaII) (cation (ZaII )) is preferred.

上記式(ZaI)において、
201、R202、及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
201、R202、及びR203としての有機基の炭素数は、通常1~30であり、1~20が好ましい。また、R201~R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又はカルボニル基を含んでいてもよい。R201~R203の内の2つが結合して形成する基としては、例えば、アルキレン基(例えば、ブチレン基及びペンチレン基)、及び-CH-CH-O-CH-CH-が挙げられる。
In the above formula (ZaI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represent an organic group.
The number of carbon atoms in the organic groups as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20. Also, two of R 201 to R 203 may combine to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, an amide group, or a carbonyl group. Examples of the group formed by combining two of R 201 to R 203 include an alkylene group (eg, a butylene group and a pentylene group) and —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —. mentioned.

式(ZaI)における有機カチオンの好適な態様としては、後述する、カチオン(ZaI-1)、カチオン(ZaI-2)、式(ZaI-3b)で表される有機カチオン(カチオン(ZaI-3b))、及び式(ZaI-4b)で表される有機カチオン(カチオン(ZaI-4b))が挙げられる。 Preferred embodiments of the organic cation in formula (ZaI) include cation (ZaI-1), cation (ZaI-2), and organic cations represented by formula (ZaI-3b) (cation (ZaI-3b) ), and an organic cation represented by the formula (ZaI-4b) (cation (ZaI-4b)).

まず、カチオン(ZaI-1)について説明する。
カチオン(ZaI-1)は、上記式(ZaI)のR201~R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウムカチオンである。
アリールスルホニウムカチオンは、R201~R203の全てがアリール基でもよいし、R201~R203の一部がアリール基であり、残りがアルキル基又はシクロアルキル基であってもよい。
また、R201~R203のうちの1つがアリール基であり、R201~R203のうちの残りの2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又はカルボニル基を含んでいてもよい。R201~R203のうちの2つが結合して形成する基としては、例えば、1つ以上のメチレン基が酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、及び/又はカルボニル基で置換されていてもよいアルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基、又は-CH-CH-O-CH-CH-)が挙げられる。
アリールスルホニウムカチオンとしては、例えば、トリアリールスルホニウムカチオン、ジアリールアルキルスルホニウムカチオン、アリールジアルキルスルホニウムカチオン、ジアリールシクロアルキルスルホニウムカチオン、及びアリールジシクロアルキルスルホニウムカチオンが挙げられる。
First, the cation (ZaI-1) will be described.
Cation (ZaI-1) is an arylsulfonium cation in which at least one of R 201 to R 203 in formula (ZaI) above is an aryl group.
In the arylsulfonium cation, all of R 201 to R 203 may be aryl groups, or part of R 201 to R 203 may be aryl groups and the rest may be alkyl groups or cycloalkyl groups.
In addition, one of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the remaining two of R 201 to R 203 may combine to form a ring structure, in which an oxygen atom, a sulfur atom, It may contain an ester group, an amide group, or a carbonyl group. The group formed by bonding two of R 201 to R 203 includes, for example, one or more methylene groups substituted with an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, an amide group and/or a carbonyl group. alkylene groups (eg, butylene group, pentylene group, or —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —).
Arylsulfonium cations include, for example, triarylsulfonium cations, diarylalkylsulfonium cations, aryldialkylsulfonium cations, diarylcycloalkylsulfonium cations, and aryldicycloalkylsulfonium cations.

アリールスルホニウムカチオンに含まれるアリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子等を有するヘテロ環構造を有するアリール基であってもよい。ヘテロ環構造としては、ピロール残基、フラン残基、チオフェン残基、インドール残基、ベンゾフラン残基、及びベンゾチオフェン残基等が挙げられる。アリールスルホニウムカチオンが2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウムカチオンが必要に応じて有しているアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数1~15の直鎖状アルキル基、炭素数3~15の分岐鎖状アルキル基、又は炭素数3~15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、及びシクロヘキシル基等がより好ましい。
The aryl group contained in the arylsulfonium cation is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or the like. Heterocyclic structures include pyrrole residues, furan residues, thiophene residues, indole residues, benzofuran residues, benzothiophene residues, and the like. When the arylsulfonium cation has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
The alkyl group or cycloalkyl group optionally possessed by the arylsulfonium cation is a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, or 3 to 15 carbon atoms. is preferred, and for example, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and the like are more preferred.

201~R203のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、各々独立に、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基(酸分解性基を含む基)、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~14)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキルアルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子(例えばフッ素、ヨウ素)、水酸基、カルボキシル基、エステル基、スルフィニル基、スルホニル基、アルキルチオ基、及びフェニルチオ基等が好ましい。
上記置換基は可能な場合さらに置換基を有していてもよく、例えば、上記アルキル基が置換基としてハロゲン原子を有して、トリフルオロメチル基などのハロゲン化アルキル基となっていてもよい。
The substituents that the aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203 may have are each independently a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L). group (group containing an acid-decomposable group), alkyl group (eg, 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl group (eg, 3 to 15 carbon atoms), aryl group (eg, 6 to 14 carbon atoms), alkoxy group (eg, carbon 1 to 15), cycloalkylalkoxy groups (eg, 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms (eg, fluorine, iodine), hydroxyl groups, carboxyl groups, ester groups, sulfinyl groups, sulfonyl groups, alkylthio groups, phenylthio groups, and the like. preferable.
The above substituent may further have a substituent if possible. For example, the above alkyl group may have a halogen atom as a substituent to form a halogenated alkyl group such as a trifluoromethyl group. .

次に、カチオン(ZaI-2)について説明する。
カチオン(ZaI-2)は、式(ZaI)におけるR201~R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表すカチオンである。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含む芳香族環も包含する。
201~R203としての芳香環を有さない有機基は、一般的に炭素数1~30であり、炭素数1~20が好ましい。
201~R203は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はビニル基が好ましく、直鎖状又は分岐鎖状の2-オキソアルキル基、2-オキソシクロアルキル基、又はアルコキシカルボニルメチル基がより好ましく、直鎖状又は分岐鎖状の2-オキソアルキル基が更に好ましい。
Next, the cation (ZaI-2) will be explained.
Cation (ZaI-2) is a cation in which R 201 to R 203 in formula (ZaI) each independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring also includes an aromatic ring containing a heteroatom.
The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group, and a linear or branched 2-oxoalkyl group, 2-oxocycloalkyl group or alkoxy A carbonylmethyl group is more preferred, and a linear or branched 2-oxoalkyl group is even more preferred.

201~R203のアルキル基及びシクロアルキル基としては、例えば、炭素数1~10の直鎖状アルキル基又は炭素数3~10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基)、並びに、炭素数3~10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びノルボルニル基)が挙げられる。
201~R203は、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1~5)、水酸基、シアノ基、又はニトロ基によって更に置換されていてもよい。
Examples of alkyl groups and cycloalkyl groups represented by R 201 to R 203 include linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (eg, methyl, ethyl, propyl group, butyl group, and pentyl group), and cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and norbornyl group).
R 201 to R 203 are a monovalent group represented by formula (1L) or formula (2L) above, a halogen atom, an alkoxy group (eg, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group. It may be further substituted.

次に、カチオン(ZaI-3b)について説明する。
カチオン(ZaI-3b)は、下記式(ZaI-3b)で表されるカチオンである。
Next, the cation (ZaI-3b) will be explained.
The cation (ZaI-3b) is a cation represented by the following formula (ZaI-3b).

式(ZaI-3b)中、
1c~R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、シクロアルキルカルボニルオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又は、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基を表す。
6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基(t-ブチル基等)、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアリール基を表す。
及びRは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、2-オキソアルキル基、2-オキソシクロアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アリル基、又はビニル基を表す。
In formula (ZaI-3b),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, a cycloalkylcarbonyloxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group , a nitro group, an alkylthio group, an arylthio group, or a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L).
R 6c and R 7c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group (such as a t-butyl group), a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group, or an aryl group.
R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group, or a vinyl group.

1c~R5c中のいずれか2つ以上、R5cとR6c、R6cとR7c、R5cとR、及びRとRは、それぞれ互いに結合して環を形成してもよく、この環は、各々独立に、酸素原子、硫黄原子、ケトン基、エステル結合、又はアミド結合を含んでいてもよい。
上記環としては、芳香族又は非芳香族の炭化水素環、芳香族又は非芳香族のヘテロ環、及びこれらの環が2つ以上組み合わされてなる多環縮合環が挙げられる。環としては、3~10員環が挙げられ、4~8員環が好ましく、5又は6員環がより好ましい。
Any two or more of R 1c to R 5c , R 5c and R 6c , R 6c and R 7c , R 5c and R x , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring. The rings may each independently contain an oxygen atom, a sulfur atom, a ketone group, an ester bond, or an amide bond.
Examples of the ring include aromatic or non-aromatic hydrocarbon rings, aromatic or non-aromatic hetero rings, and polycyclic condensed rings in which two or more of these rings are combined. The ring includes a 3- to 10-membered ring, preferably a 4- to 8-membered ring, and more preferably a 5- or 6-membered ring.

1c~R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRとRが結合して形成する基としては、ブチレン基及びペンチレン基等のアルキレン基が挙げられる。このアルキレン基中のメチレン基が酸素原子等のヘテロ原子で置換されていてもよい。
5cとR6c、及びR5cとRが結合して形成する基としては、単結合又はアルキレン基が好ましい。アルキレン基としては、メチレン基及びエチレン基等が挙げられる。
Examples of groups formed by bonding two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y include alkylene groups such as a butylene group and a pentylene group. A methylene group in this alkylene group may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.
The group formed by combining R 5c and R 6c and R 5c and R x is preferably a single bond or an alkylene group. The alkylene group includes a methylene group, an ethylene group, and the like.

1c~R5c、R6c、R7c、R、R、並びに、R1c~R5c中のいずれか2つ以上、R5cとR6c、R6cとR7c、R5cとR、及び、RとRがそれぞれ互いに結合して形成する環は、置換基として、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基を有していてもよい。R 1c to R 5c , R 6c , R 7c , R x , R y , and two or more of R 1c to R 5c , R 5c and R 6c , R 6c and R 7c , R 5c and R x , and the ring formed by combining R x and R y with each other may have a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L) as a substituent.

次に、カチオン(ZaI-4b)について説明する。
カチオン(ZaI-4b)は、下記式(ZaI-4b)で表されるカチオンである。
Next, the cation (ZaI-4b) will be explained.
The cation (ZaI-4b) is a cation represented by the following formula (ZaI-4b).

式(ZaI-4b)中、
lは0~2の整数を表す。
rは0~8の整数を表す。
13は、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、ヨウ素原子等)、水酸基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、シクロアルキル基を有する基(シクロアルキル基そのものであってもよく、シクロアルキル基を一部に含む基であってもよい)を表す。これらの基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基が挙げられる。
また、R13の一態様としては、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基であるのも好ましい。
14は、水酸基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、ヨウ素原子等)、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、又はシクロアルキル基を有する基(シクロアルキル基そのものであってもよく、シクロアルキル基を一部に含む基であってもよい)を表す。これらの基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えば上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基が挙げられる。R14は、複数存在する場合はそれぞれ独立して、水酸基等の上記基を表す。
また、R14の一態様としては、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基であるのも好ましい。
15は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、又はナフチル基を表す。2つのR15が互いに結合して環を形成してもよい。2つのR15が互いに結合して環を形成するとき、環骨格内に、酸素原子、又は窒素原子等のヘテロ原子を含んでもよい。一態様において、2つのR15がアルキレン基であり、互いに結合して環構造を形成するのが好ましい。なお、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、及び上記ナフチル基、並びに、2つのR15が互いに結合して形成する環は置換基を有してもよく、置換基としては、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基が挙げられる。
In formula (ZaI-4b),
l represents an integer of 0 to 2;
r represents an integer of 0 to 8;
R 13 is a hydrogen atom, a halogen atom (e.g., fluorine atom, iodine atom, etc.), a hydroxyl group, an alkyl group, a halogenated alkyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a group having a cycloalkyl group (cycloalkyl group may be itself, or may be a group partially containing a cycloalkyl group). These groups may have a substituent, and examples of the substituent include monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L).
Moreover, as one aspect of R 13 , it is also preferable that it is a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L).
R 14 is a hydroxyl group, a halogen atom (e.g., fluorine atom, iodine atom, etc.), an alkyl group, a halogenated alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group, or a cycloalkyl group (either a cycloalkyl group itself or a group partially containing a cycloalkyl group). These groups may have a substituent, and examples of the substituent include monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L). Each of R 14 independently represents the above group such as a hydroxyl group when a plurality of R 14 are present.
Moreover, as one aspect of R 14 , it is also preferable to be a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L).
Each R 15 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or a naphthyl group. Two R 15 may be joined together to form a ring. When two R 15 are combined to form a ring, the ring skeleton may contain a heteroatom such as an oxygen atom or a nitrogen atom. In one aspect, two R 15 are alkylene groups, preferably joined together to form a ring structure. The alkyl group, the cycloalkyl group, the naphthyl group, and the ring formed by bonding two R 15 to each other may have a substituent. ) or a monovalent group represented by formula (2L).

式(ZaI-4b)において、R13、R14、及びR15のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状であるのが好ましい。アルキル基の炭素数は、1~10が好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-ブチル基、又はt-ブチル基等がより好ましい。In formula (ZaI-4b), the alkyl groups for R 13 , R 14 and R 15 are preferably linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, or the like is more preferable.

次に、式(ZaII)について説明する。
式(ZaII)中、R204及びR205は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
204及びR205のアリール基としてはフェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。R204及びR205のアリール基は、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子等を有するヘテロ環を有するアリール基であってもよい。ヘテロ環を有するアリール基の骨格としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、及びベンゾチオフェン等が挙げられる。
204及びR205のアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1~10の直鎖状アルキル基又は炭素数3~10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はペンチル基)、又は炭素数3~10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、又はノルボルニル基)が好ましい。
Next, formula (ZaII) will be described.
In formula (ZaII), R 204 and R 205 each independently represent an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
The aryl group for R 204 and R 205 is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group for R 204 and R 205 may be an aryl group having a heterocyclic ring having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or the like. Skeletons of heterocyclic aryl groups include, for example, pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran, and benzothiophene.
The alkyl group and cycloalkyl group for R 204 and R 205 include a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, or pentyl group), or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, or norbornyl group).

204及びR205のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基は、各々独立に、置換基を有していてもよい。R204及びR205のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~15)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子、水酸基、及びフェニルチオ基等が挙げられる。The aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 204 and R 205 may each independently have a substituent. Examples of substituents that the aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 204 and R 205 may have include a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L), an alkyl group (eg, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (eg, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (eg, 6 to 15 carbon atoms), an alkoxy group (eg, 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, and a phenylthio group.

次に、式(Ia-2)~(Ia-4)について説明する。 Next, Formulas (Ia-2) to (Ia-4) will be described.

式(Ia-2)中、A21a 及びA21b は、各々独立に、1価のアニオン性官能基を表す。ここで、A21a 及びA21b で表される1価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む1価の基を意図する。A21a 及びA21b で表される1価のアニオン性官能基としては特に制限されないが、例えば、上述の式(AX-1)~(AX-3)からなる群から選ばれる1種以上の1価のアニオン性官能基等が挙げられる。
22 は、2価のアニオン性官能基を表す。ここで、A22 で表される2価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む2価の基を意図する。A22 で表される2価のアニオン性官能基としては、例えば、以下に示す式(BX-7)~(BX-9)で表される2価のアニオン性官能基等が挙げられる。
In formula (Ia-2), A 21a - and A 21b - each independently represent a monovalent anionic functional group. Here, the monovalent anionic functional groups represented by A 21a - and A 21b - are meant to be monovalent groups containing the above-described anionic site A 1 - . The monovalent anionic functional groups represented by A 21a - and A 21b - are not particularly limited, but are, for example, one or more selected from the group consisting of the above formulas (AX-1) to (AX-3). and the like.
A 22 - represents a divalent anionic functional group. Here, the divalent anionic functional group represented by A 22 - intends a divalent group containing the above-described anion site A 2 - . Examples of the divalent anionic functional group represented by A 22 - include divalent anionic functional groups represented by formulas (BX-7) to (BX-9) shown below.

21a 、M21b 、及びM22 は、各々独立に、有機カチオンを表す。M21a 、M21b 、及びM22 で表される有機カチオンとしては、上述のM と同義であり、好適態様も同じである。
21及びL22は、各々独立に、2価の有機基を表す。
M 21a + , M 21b + , and M 22 + each independently represent an organic cation. The organic cations represented by M 21a + , M 21b + , and M 22 + are synonymous with M 1 + described above, and the preferred embodiments are also the same.
L21 and L22 each independently represent a divalent organic group.

また、上記式(Ia-2)において、M21a 、M21b 、及びM22 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-2において、A22Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、A21aHに由来する酸解離定数a1-1及びA21bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-2よりも大きい。なお、酸解離定数a1-1と酸解離定数a1-2は、上述した酸解離定数a1に該当する。
なお、A21a 及びA21b は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M21a 、M21b 、及びM22 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
また、M21a 、M21b 、M22 、A21a 、A21b 、A22 、L21、及びL22の少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有する。
なお、A21a 、A21b 、A22 、L21、及びL22の少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有する場合、上記式(Ia-2)において、M21a 、M21b 、及びM22 で表される有機カチオンをHに置き換え、且つ、酸分解性基中の脱離基を水素原子に置き換えてなる(つまり、上述した式(1)で表される酸分解性基の場合、カルボキシ基となる。)化合物において、酸分解性基中の脱離基を水素原子に置き換えてなる部位に由来する酸解離定数は、A22Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2よりも大きいことが好ましい。
Further, in the compound PIa-2 in which the organic cations represented by M 21a + , M 21b + , and M 22 + in the above formula (Ia-2) are replaced with H + , acidic The site-derived acid dissociation constant a2 is greater than the acid dissociation constant a1-1 derived from A 21a H and the acid dissociation constant a1-2 derived from the acidic site represented by A 21b H. The acid dissociation constant a1-1 and the acid dissociation constant a1-2 correspond to the acid dissociation constant a1 described above.
A 21a - and A 21b - may be the same or different. Moreover, M 21a + , M 21b + , and M 22 + may be the same or different.
At least one of M 21a + , M 21b + , M 22 + , A 21a , A 21b , A 22 , L 21 and L 22 has an acid-decomposable group as a substituent.
When at least one of A 21a , A 21b , A 22 , L 21 and L 22 has an acid-decomposable group as a substituent, M 21a + , M The organic cations represented by 21b + and M 22 + are replaced with H + , and the leaving group in the acid-decomposable group is replaced with a hydrogen atom (that is, In the case of an acid-decomposable group, it becomes a carboxy group.) In the compound, the acid dissociation constant derived from the site formed by replacing the leaving group in the acid-decomposable group with a hydrogen atom is the acidic site represented by A 22 H is preferably greater than the acid dissociation constant a2 derived from

式(Ia-3)中、A31a 及びA32 は、各々独立に、1価のアニオン性官能基を表す。なお、A31a で表される1価のアニオン性官能基の定義は、上述した式(Ia-2)中のA21a 及びA21b と同義であり、好適態様も同じである。
32 で表される1価のアニオン性官能基は、上述したアニオン部位A を含む1価の基を意図する。A32 で表される1価のアニオン性官能基としては特に制限されないが、例えば、上述の式(BX-1)~(BX-6)からなる群から選ばれる1種以上の1価のアニオン性官能基等が挙げられ、本発明の効果がより優れる点で、上述の式(BX-1)~(BX-4)からなる群から選ばれる1種以上の1価のアニオン性官能基が好ましい。
31b は、2価のアニオン性官能基を表す。ここで、A31b で表される2価のアニオン性官能基とは、上述したアニオン部位A を含む2価の基を意図する。A31b で表される2価のアニオン性官能基としては、例えば、以下に示す式(AX-4)で表される2価のアニオン性官能基等が挙げられる。
In formula (Ia-3), A 31a - and A 32 - each independently represent a monovalent anionic functional group. The definition of the monovalent anionic functional group represented by A 31a - is synonymous with A 21a - and A 21b - in formula (Ia-2) described above, and the preferred embodiments are also the same.
The monovalent anionic functional group represented by A 32 - intends a monovalent group containing the anion site A 2 - described above. Although the monovalent anionic functional group represented by A 32 - is not particularly limited, for example, one or more monovalent anionic functional groups selected from the group consisting of the above formulas (BX-1) to (BX-6) One or more monovalent anionic functional groups selected from the group consisting of the above formulas (BX-1) to (BX-4) in that the effects of the present invention are more excellent. is preferred.
A 31b - represents a divalent anionic functional group. Here, the divalent anionic functional group represented by A 31b - intends a divalent group containing the above-mentioned anionic site A 1 - . Examples of the divalent anionic functional group represented by A 31b - include divalent anionic functional groups represented by formula (AX-4) shown below.

31a 、M31b 、及びM32 は、各々独立に、1価の有機カチオンを表す。M31a 、M31b 、及びM32 で表される有機カチオンとしては、上述のM と同義であり、好適態様も同じである。
31及びL32は、各々独立に、2価の有機基を表す。
M 31a + , M 31b + , and M 32 + each independently represent a monovalent organic cation. The organic cations represented by M 31a + , M 31b + , and M 32 + are synonymous with M 1 + described above, and the preferred embodiments are also the same.
L 31 and L 32 each independently represent a divalent organic group.

また、上記式(Ia-3)において、M31a 、M31b 、及びM32 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-3において、A32Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、A31aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-3及びA31bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-4よりも大きい。なお、酸解離定数a1-3と酸解離定数a1-4は、上述した酸解離定数a1に該当する。
なお、A31a 及びA32 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M31a 、M31b 、及びM32 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
また、M31a 、M31b 、M32 、A31a 、A31b 、A32 、L31、及びL32の少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有する。
なお、A31a 、A31b 、A32 、L31、及びL32の少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有する場合、上記式(Ia-3)において、M31a 、M31b 、及びM32 で表される有機カチオンをHに置き換え、且つ、酸分解性基中の脱離基を水素原子に置き換えてなる(つまり、上述した式(1)で表される酸分解性基の場合、カルボキシ基となる。)化合物において、酸分解性基中の脱離基を水素原子に置き換えてなる部位に由来する酸解離定数は、A32Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2よりも大きいことが好ましい。
Further, in the compound PIa-3 obtained by replacing the organic cations represented by M 31a + , M 31b + , and M 32 + in the above formula (Ia-3) with H + , an acidic compound represented by A 32 H The acid dissociation constant a2 derived from the site is greater than the acid dissociation constant a1-3 derived from the acidic site represented by A 31a H and the acid dissociation constant a1-4 derived from the acidic site represented by A 31b H. . The acid dissociation constant a1-3 and the acid dissociation constant a1-4 correspond to the acid dissociation constant a1 described above.
A 31a - and A 32 - may be the same or different. In addition, M 31a + , M 31b + , and M 32 + may be the same or different.
At least one of M 31a + , M 31b + , M 32 + , A 31a , A 31b , A 32 , L 31 and L 32 has an acid-decomposable group as a substituent.
When at least one of A 31a , A 31b , A 32 , L 31 and L 32 has an acid-decomposable group as a substituent, M 31a + , M The organic cations represented by 31b + and M 32 + are replaced with H + , and the leaving group in the acid-decomposable group is replaced with a hydrogen atom (that is, In the case of an acid-decomposable group, it becomes a carboxy group.) In the compound, the acid dissociation constant derived from the site formed by replacing the leaving group in the acid-decomposable group with a hydrogen atom is the acidic site represented by A 32 H. is preferably greater than the acid dissociation constant a2 derived from

式(Ia-4)中、A41a 、A41b 、及びA42 は、各々独立に、1価のアニオン性官能基を表す。なお、A41a 及びA41b で表される1価のアニオン性官能基の定義は、上述した式(Ia-2)中のA21a 及びA21b と同義である。また、A42 で表される1価のアニオン性官能基の定義は、上述した式(Ia-3)中のA32 と同義であり、好適態様も同じである。
41a 、M41b 、及びM42 は、各々独立に、有機カチオンを表す。
41は、3価の有機基を表す。
In formula (Ia-4), A 41a , A 41b , and A 42 each independently represent a monovalent anionic functional group. The definitions of the monovalent anionic functional groups represented by A 41a - and A 41b - are the same as those of A 21a - and A 21b - in formula (Ia-2) described above. The definition of the monovalent anionic functional group represented by A 42 - is the same as A 32 - in formula (Ia-3) described above, and the preferred embodiments are also the same.
M 41a + , M 41b + , and M 42 + each independently represent an organic cation.
L41 represents a trivalent organic group.

また、上記式(Ia-4)において、M41a 、M41b 、及びM42 で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIa-4において、A42Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2は、A41aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-5及びA41bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-6よりも大きい。なお、酸解離定数a1-5と酸解離定数a1-6は、上述した酸解離定数a1に該当する。
なお、A41a 、A41b 、及びA42 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、M41a 、M41b 、及びM42 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
また、M41a 、M41b 、M42 、A41a 、A41b 、A42 、及びL41の少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有する。
なお、A41a 、A41b 、A42 、及びL41の少なくとも1つが、置換基として酸分解性基を有する場合、上記式(Ia-4)において、M41a 、M41b 、M42 で表される有機カチオンをHに置き換え、且つ、酸分解性基中の脱離基を水素原子に置き換えてなる(つまり、上述した式(1)で表される酸分解性基の場合、カルボキシ基となる。)化合物において、酸分解性基中の脱離基を水素原子に置き換えてなる部位に由来する酸解離定数は、A42Hで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2よりも大きいことが好ましい。
Further, in the compound PIa-4 obtained by replacing the organic cations represented by M 41a + , M 41b + , and M 42 + in the above formula (Ia-4) with H + , an acidic compound represented by A 42 H The acid dissociation constant a2 derived from the site is greater than the acid dissociation constant a1-5 derived from the acidic site represented by A 41a H and the acid dissociation constant a1-6 derived from the acidic site represented by A 41b H. . The acid dissociation constant a1-5 and the acid dissociation constant a1-6 correspond to the acid dissociation constant a1 described above.
A 41a , A 41b , and A 42 may be the same or different. In addition, M 41a + , M 41b + , and M 42 + may be the same or different.
At least one of M 41a + , M 41b + , M 42 + , A 41a , A 41b , A 42 , and L 41 has an acid-decomposable group as a substituent.
When at least one of A 41a , A 41b , A 42 , and L 41 has an acid-decomposable group as a substituent, M 41a + , M 41b + , The organic cation represented by M 42 + is replaced with H + and the leaving group in the acid-decomposable group is replaced with a hydrogen atom (that is, the acid-decomposable group represented by the above formula (1) In the case of , it becomes a carboxy group.) In the compound, the acid dissociation constant derived from the site where the leaving group in the acid-decomposable group is replaced with a hydrogen atom is the acid It is preferably larger than the dissociation constant a2.

式(Ia-2)中のL21及びL22、並びに、式(Ia-3)中のL31及びL32で表される2価の有機基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、2価の脂肪族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族炭化水素環基(6~10員環が好ましく、6員環が更に好ましい。)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の有機基が挙げられる。上記Rは、水素原子又は1価の有機基が挙げられる。1価の有機基としては特に制限されないが、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~6)が好ましい。
また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、上記アルケニレン基、上記2価の脂肪族複素環基、2価の芳香族複素環基、及び2価の芳香族炭化水素環基は、置換基で置換されていてもよい。置換基としては、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、及び、及び、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
The divalent organic groups represented by L 21 and L 22 in formula (Ia-2) and L 31 and L 32 in formula (Ia-3) are not particularly limited, for example, —CO— , —NR—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms, which may be linear or branched), a cycloalkylene group (preferably 3 to 15 carbon atoms), alkenylene groups (preferably 2 to 6 carbon atoms), divalent aliphatic heterocyclic groups (at least one N atom, O atom, S atom, or Se atom in the ring structure 5 A to 10-membered ring is preferred, a 5- to 7-membered ring is more preferred, and a 5- to 6-membered ring is even more preferred.), a divalent aromatic heterocyclic group (at least one N atom, O atom, S atom, or Se A 5- to 10-membered ring having an atom in the ring structure is preferred, a 5- to 7-membered ring is more preferred, and a 5- to 6-membered ring is even more preferred.), a divalent aromatic hydrocarbon ring group (6- to 10-membered ring is preferred, and a 6-membered ring is more preferred.), and a divalent organic group combining a plurality of these. The above R includes a hydrogen atom or a monovalent organic group. Although the monovalent organic group is not particularly limited, for example, an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms) is preferable.
Further, the alkylene group, the cycloalkylene group, the alkenylene group, the divalent aliphatic heterocyclic group, the divalent aromatic heterocyclic group, and the divalent aromatic hydrocarbon ring group are substituted with a substituent. may have been Examples of substituents include monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L), and halogen atoms (preferably fluorine atoms).

式(Ia-2)中のL21及びL22、並びに、式(Ia-3)中のL31及びL32で表される2価の有機基としては、例えば、下記式(L2)で表される2価の有機基であるのも好ましい。Examples of divalent organic groups represented by L 21 and L 22 in formula (Ia-2) and L 31 and L 32 in formula (Ia-3) are represented by the following formula (L2): It is also preferred that it is a divalent organic group that

式(L2)中、qは、1~3の整数を表す。*は結合位置を表す。
Xfは、各々独立に、フッ素原子、又は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
Xfは、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子又はCFであることがより好ましい。特に、双方のXfがフッ素原子であることが更に好ましい。
In formula (L2), q represents an integer of 1-3. * represents a binding position.
Each Xf independently represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. The number of carbon atoms in this alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4. A perfluoroalkyl group is preferable as the alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
Xf is preferably a fluorine atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group, more preferably a fluorine atom or CF 3 . In particular, it is more preferable that both Xf are fluorine atoms.

は、単結合又は2価の連結基を表す。
で表される2価の連結基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、2価の芳香族炭化水素環基(6~10員環が好ましく、6員環が更に好ましい。)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。
また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、及び2価の芳香族炭化水素環基は、置換基で置換されていてもよい。置換基としては、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、及び、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
LA represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group represented by L A is not particularly limited, and examples thereof include -CO-, -O-, -SO-, -SO 2 -, alkylene groups (preferably having 1 to 6 carbon atoms, straight-chain or branched), a cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), a divalent aromatic hydrocarbon ring group (preferably a 6- to 10-membered ring, more preferably a 6-membered ring), and Divalent linking groups in which a plurality of these are combined are included.
In addition, the alkylene group, the cycloalkylene group, and the divalent aromatic hydrocarbon ring group may be substituted with a substituent. Examples of substituents include monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L), and halogen atoms (preferably fluorine atoms).

式(L2)で表される2価の有機基としては、例えば、*-CF-*、*-CF-CF-*、*-CF-CF-CF-*、*-Ph-O-SO-CF-*、*-Ph-O-SO-CF-CF-*、及び*-Ph-O-SO-CF-CF-CF-*、等が挙げられる。なお、Phとは、置換基を有していてもよいフェニレン基であり、1,4-フェニレン基であるのが好ましい。置換基としては特に制限されないが、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、アルキル基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、アルコキシ基(例えば、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)、又はアルコキシカルボニル基(例えば、炭素数2~10が好ましく、炭素数2~6がより好ましい。)が好ましい。
式(Ia-2)中のL21及びL22が式(L2)で表される2価の有機基を表す場合、式(L2)中のL側の結合手(*)が、式(Ia-2)中のA22 と結合するのが好ましい。
また、式(Ia-3)中のL32が式(L2)で表される2価の有機基を表す場合、式(L2)中のL側の結合手(*)が、式(Ia-3)中のA32 と結合するのが好ましい。
Examples of the divalent organic group represented by formula (L2) include *-CF 2 -*, *-CF 2 -CF 2 -*, *-CF 2 -CF 2 -CF 2 -*, *- Ph-O- SO2 - CF2- *, *-Ph-O- SO2 - CF2 - CF2- *, and *-Ph-O- SO2 - CF2 - CF2 - CF2- *, etc. Ph is an optionally substituted phenylene group, preferably a 1,4-phenylene group. Although the substituent is not particularly limited, for example, a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L), an alkyl group (for example, preferably having 1 to 10 carbon atoms, and having 1 to 6 carbon atoms, more preferably.), an alkoxy group (e.g., preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms.), or an alkoxycarbonyl group (e.g., preferably having 2 to 10 carbon atoms, and having 2 to 6 carbon atoms, is more preferred).
When L 21 and L 22 in formula (Ia-2) represent a divalent organic group represented by formula (L2), the bond (*) on the L A side in formula (L2) is represented by formula ( It preferably binds to A 22 - in Ia-2).
Further, when L 32 in formula (Ia-3) represents a divalent organic group represented by formula (L2), the bond (*) on the L A side in formula (L2) is represented by formula (Ia It is preferable to bind to A 32 - in -3).

式(Ia-4)中のL41で表される3価の有機基としては特に制限されず、例えば、下記式(L3)で表される3価の有機基が挙げられる。The trivalent organic group represented by L 41 in formula (Ia-4) is not particularly limited, and examples thereof include trivalent organic groups represented by the following formula (L3).

式(L3)中、Lは、3価の炭化水素環基又は3価の複素環基を表す。*は結合位置を表す。In formula (L3), LB represents a trivalent hydrocarbon ring group or a trivalent heterocyclic group. * represents a binding position.

上記炭化水素環基は、芳香族炭化水素環基であっても、脂肪族炭化水素環基であってもよい。上記炭化水素環基に含まれる炭素数は、6~18が好ましく、6~14がより好ましい。
上記複素環基は、芳香族複素環基であっても、脂肪族複素環基であってもよい。上記複素環は、少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環であることが好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。
としては、なかでも、3価の炭化水素環基が好ましく、ベンゼン環基又はアダマンタン環基がより好ましい。ベンゼン環基又はアダマンタン環基は、置換基を有していてもよい。置換基としては特に制限されないが、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、及び、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
The hydrocarbon ring group may be either an aromatic hydrocarbon ring group or an aliphatic hydrocarbon ring group. The number of carbon atoms contained in the hydrocarbon ring group is preferably 6-18, more preferably 6-14.
The heterocyclic group may be either an aromatic heterocyclic group or an aliphatic heterocyclic group. The heterocyclic ring is preferably a 5- to 10-membered ring having at least one N atom, O atom, S atom, or Se atom in the ring structure, more preferably a 5- to 7-membered ring, and a 5- to 6-membered ring. A ring is more preferred.
Among them, LB is preferably a trivalent hydrocarbon ring group, more preferably a benzene ring group or an adamantane ring group. The benzene ring group or adamantane ring group may have a substituent. The substituents are not particularly limited, but include, for example, monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L), and halogen atoms (preferably fluorine atoms).

また、式(L3)中、LB1~LB3は、各々独立に、単結合又は2価の連結基を表す。LB1~LB3で表される2価の連結基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、2価の脂肪族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族複素環基(少なくとも1つのN原子、O原子、S原子、又はSe原子を環構造内に有する5~10員環が好ましく、5~7員環がより好ましく、5~6員環が更に好ましい。)、2価の芳香族炭化水素環基(6~10員環が好ましく、6員環が更に好ましい。)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。上記Rは、水素原子又は1価の有機基が挙げられる。1価の有機基としては特に制限されないが、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~6)が好ましい。
また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、上記アルケニレン基、上記2価の脂肪族複素環基、2価の芳香族複素環基、及び2価の芳香族炭化水素環基は、置換基で置換されていてもよい。置換基としては、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、及び、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
B1~LB3で表される2価の連結基としては、上記のなかでも、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、置換基を有していてもよいアルキレン基、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が好ましい。
In formula (L3), L B1 to L B3 each independently represent a single bond or a divalent linking group. The divalent linking groups represented by L B1 to L B3 are not particularly limited, and examples thereof include —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, and alkylene groups. (preferably having 1 to 6 carbon atoms, which may be linear or branched), cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), alkenylene group (preferably having 2 to 6 carbon atoms), divalent aliphatic Heterocyclic group (preferably a 5- to 10-membered ring having at least one N atom, O atom, S atom, or Se atom in the ring structure, more preferably a 5- to 7-membered ring, even more preferably a 5- to 6-membered ring ), a divalent aromatic heterocyclic group (preferably a 5- to 10-membered ring having at least one N atom, O atom, S atom, or Se atom in the ring structure, more preferably a 5- to 7-membered ring, A 5- to 6-membered ring is more preferred.), a divalent aromatic hydrocarbon ring group (preferably a 6- to 10-membered ring, more preferably a 6-membered ring.), and a divalent linking group combining a plurality of these. is mentioned. The above R includes a hydrogen atom or a monovalent organic group. Although the monovalent organic group is not particularly limited, for example, an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms) is preferable.
Further, the alkylene group, the cycloalkylene group, the alkenylene group, the divalent aliphatic heterocyclic group, the divalent aromatic heterocyclic group, and the divalent aromatic hydrocarbon ring group are substituted with a substituent. may have been Examples of substituents include monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L), and halogen atoms (preferably fluorine atoms).
As the divalent linking group represented by L B1 to L B3 , among the above, —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, substituents An optional alkylene group and a divalent linking group combining a plurality of these groups are preferred.

B1~LB3で表される2価の連結基としては、なかでも式(L3-1)で表される2価の連結基であるのがより好ましい。Divalent linking groups represented by L B1 to L B3 are more preferably divalent linking groups represented by formula (L3-1).

式(L3-1)中、LB11は、単結合又は2価の連結基を表す。
B11で表される2価の連結基としては特に制限されず、例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、置換基を有していてもよいアルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。置換基としては特に制限されず、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、及び、ハロゲン原子等が挙げられる。
rは、1~3の整数を表す。
Xfは、上述した式(L2)中のXfと同義であり、好適態様も同じである。
*は結合位置を表す。
In formula (L3-1), L B11 represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group represented by L B11 is not particularly limited, and examples thereof include —CO—, —O—, —SO—, —SO 2 —, an optionally substituted alkylene group (preferably has 1 to 6 carbon atoms and may be linear or branched), and a divalent linking group combining a plurality of these. The substituent is not particularly limited and includes, for example, a monovalent group represented by the above formula (1L) or formula (2L), a halogen atom, and the like.
r represents an integer of 1 to 3;
Xf has the same definition as Xf in formula (L2) described above, and the preferred embodiments are also the same.
* represents a binding position.

B1~LB3で表される2価の連結基としては、例えば、*-O-*、*-O-SO-CF-*、*-O-SO-CF-CF-*、*-O-SO-CF-CF-CF-*、及び*-COO-CH-CH-*等が挙げられる。
式(Ia-4)中のL41が式(L3-1)で表される2価の有機基を含み、且つ、式(L3-1)で表される2価の有機基とA42 とが結合する場合、式(L3-1)中に明示される炭素原子側の結合手(*)が、式(Ia-4)中のA42 と結合するのが好ましい。
また、式(Ia-4)中のL41が式(L3-1)で表される2価の有機基を含み、且つ、式(L3-1)で表される2価の有機基とA41a 及びA41b とが結合する場合、式(L3-1)中に明示される炭素原子側の結合手(*)が、式(Ia-4)中のA41a 及びA41b と結合するのが好ましい。
Examples of divalent linking groups represented by L B1 to L B3 include *-O-*, *-O-SO 2 -CF 2 -*, *-O-SO 2 -CF 2 -CF 2 - *, *--O--SO 2 --CF 2 --CF 2 --CF 2 --*, *--COO--CH 2 --CH 2 --* and the like.
L 41 in formula (Ia-4) contains a divalent organic group represented by formula (L3-1), and the divalent organic group represented by formula (L3-1) and A 42 is bound, the bond (*) on the carbon atom side shown in formula (L3-1) preferably binds to A 42 in formula (Ia-4).
Further, L 41 in formula (Ia-4) contains a divalent organic group represented by formula (L3-1), and the divalent organic group represented by formula (L3-1) and A When 41a - and A 41b - are bonded, the bond (*) on the carbon atom side specified in formula (L3-1) is combined with A 41a - and A 41b - in formula (Ia-4). A combination is preferred.

<化合物(II)>
化合物(II)は、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護されてなる酸分解性基と、2つ以上の上記構造部位Xと、1つ以上の下記構造部位Zとを有する化合物であって、活性光線又は放射線の照射によって、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を2つ以上と上記構造部位Zとを含む酸を発生する化合物である。
構造部位Z:酸を中和可能な非イオン性の部位
但し、化合物(II)は、下記条件IIBを満たす。
条件IIB:上記化合物(II)は、酸の作用により、2つ以上の上記構造部位X中のアニオン部位A と上記構造部位Zとを連結する部位が切断されない構造である。
また、条件IIBにおける「酸の作用により連結部位が分解されない」との意図及び具体的な態様は、条件IBで説明した通りである。化合物(II)において、アニオン部位A 同士の連結部位及び/又はアニオン部位A と構造部位Zとの連結位置は、酸の作用により脱離基が脱離(分解も含む)することで連結部位が切断し得る位置に、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を含まない。なお、「酸の作用により連結部位が分解されない」とは、例えば、化合物(II)が後述する式(IIa)で表される化合物である場合、L51及びL52で表される連結基が酸の作用により切断されない構造を意図する。
<Compound (II)>
Compound (II) comprises an acid-decomposable group in which a polar group is protected by a leaving group that leaves under the action of an acid, two or more of the above structural moieties X, and one or more of the following structural moieties Z. and is a compound that generates an acid containing two or more of the first acidic sites derived from the structural site X and the structural site Z by irradiation with an actinic ray or radiation.
Structural site Z: nonionic site capable of neutralizing acid provided that compound (II) satisfies the following condition IIB.
Condition IIB: The compound (II) has a structure in which the site connecting the anion site A 1 - in two or more structural sites X and the structural site Z is not cleaved by the action of an acid.
In addition, the intention and specific aspects of "the linking site is not decomposed by the action of acid" in Condition IIB are as explained in Condition IB. In the compound (II), the linking site between the anion sites A 1 - and/or the linking position between the anion site A 1 - and the structural site Z is such that the leaving group is eliminated (including decomposition) by the action of an acid. It does not contain a structure in which a polar group is protected by a leaving group that leaves by the action of an acid at a position where the linking site can be cleaved in . The phrase "the linking site is not decomposed by the action of an acid" means that, for example, when the compound (II) is a compound represented by the formula (IIa) described later, the linking groups represented by L51 and L52 are Structures that are not cleaved by the action of acid are intended.

化合物(II)中、構造部位Xの定義、並びに、A 及びM の定義は、上述した化合物(I)中の構造部位Xの定義、並びに、A 及びM の定義と同義であり、好適態様も同じである。The definition of structural site X and the definitions of A 1 - and M 1 + in compound (II) are the same as the definitions of structural site X and the definitions of A 1 - and M 1 + in compound (I) above. is synonymous with and preferred embodiments are also the same.

上記化合物(II)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなる化合物PIIにおいて、上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1の好適範囲については、上記化合物PIにおける酸解離定数a1と同じである。
なお、化合物(II)が、例えば、上記構造部位Xに由来する上記第1の酸性部位を2つと上記構造部位Zとを有する酸を発生する化合物である場合、化合物PIIは「2つのHAを有する化合物」に該当する。この化合物PIIの酸解離定数を求めた場合、化合物PIIが「1つのA と1つのHAとを有する化合物」となる際の酸解離定数、及び「1つのA と1つのHAとを有する化合物」が「2つのA を有する化合物」となる際の酸解離定数が、酸解離定数a1に該当する。
HA 1 obtained by replacing the cation site M 1 + in the structural site X with H + in the compound PII, which is obtained by replacing the cation site M 1 + in the structural site X with H + in the compound (II). The preferred range of the acid dissociation constant a1 derived from the acidic site represented by is the same as the acid dissociation constant a1 in the above compound PI.
In addition, for example, when the compound (II) is a compound that generates an acid having two of the first acidic sites derived from the structural site X and the structural site Z, the compound PII is "two HA 1 It corresponds to "a compound having When the acid dissociation constant of this compound PII is determined, the acid dissociation constant when the compound PII is "a compound having one A 1 - and one HA 1 " and "one A 1 - and one HA The acid dissociation constant when the "compound having 1 " becomes "the compound having two A 1 - " corresponds to the acid dissociation constant a1.

酸解離定数a1は、上述した酸解離定数の測定方法により求められる。
上記化合物PIIとは、化合物(II)に活性光線又は放射線を照射した場合に、発生する酸に該当する。
なお、上記2つ以上の構造部位Xは、各々同一であっても異なっていてもよい。また、2つ以上の上記A 、及び、2つ以上の上記M は、各々同一であっても異なっていてもよい。
The acid dissociation constant a1 is obtained by the method for measuring the acid dissociation constant described above.
The above compound PII corresponds to an acid generated when compound (II) is irradiated with actinic rays or radiation.
The two or more structural sites X may be the same or different. Two or more of A 1 and two or more of M 1 + may be the same or different.

構造部位Z中の酸を中和可能な非イオン性の部位としては特に制限されず、例えば、プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基を含む部位であることが好ましい。
プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基としては、環状ポリエーテル等のマクロサイクリック構造を有する官能基、又はπ共役に寄与しない非共有電子対をもった窒素原子を有する官能基等が挙げられる。π共役に寄与しない非共有電子対を有する窒素原子とは、例えば、下記式に示す部分構造を有する窒素原子である。
The acid-neutralizing nonionic site in structural site Z is not particularly limited, and for example, a site containing a group capable of electrostatically interacting with protons or a functional group having electrons is preferable. .
As a group capable of electrostatically interacting with protons or a functional group having electrons, a functional group having a macrocyclic structure such as a cyclic polyether, or a nitrogen atom having a lone pair of electrons that does not contribute to π conjugation is used. and functional groups possessed. A nitrogen atom having a lone pair of electrons that does not contribute to π-conjugation is, for example, a nitrogen atom having a partial structure represented by the following formula.

プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基の部分構造としては、例えば、クラウンエーテル構造、アザクラウンエーテル構造、1~3級アミン構造、ピリジン構造、イミダゾール構造、及びピラジン構造等が挙げられ、なかでも、1~3級アミン構造が好ましい。 Partial structures of functional groups having electrons or groups capable of electrostatically interacting with protons include, for example, a crown ether structure, an azacrown ether structure, a primary to tertiary amine structure, a pyridine structure, an imidazole structure, and a pyrazine structure. etc., among which primary to tertiary amine structures are preferred.

化合物(II)は、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護されてなる酸分解性基を有する。化合物(II)において、酸分解性基の種類、数、及び位置としては、化合物(I)における酸分解性基の種類、数、及び位置と同義であり、好適態様も同じである。 Compound (II) has an acid-decomposable group in which a polar group is protected with a leaving group that leaves under the action of an acid. In compound (II), the type, number, and position of the acid-decomposable group are the same as the type, number, and position of the acid-decomposable group in compound (I), and preferred embodiments are also the same.

化合物(II)としては特に制限されないが、例えば、下記式(IIa)で表される化合物が挙げられる。 Compound (II) is not particularly limited, and examples thereof include compounds represented by the following formula (IIa).

上記式(IIa)中、A51a 及びA51b は、各々上述した式(Ia-1)中のA11 と同義であり、好適態様も同じである。また、M51a 及びM51b は、各々上述した式(Ia-1)中のM11 と同義であり、好適態様も同じである。
上記式(IIa)中、L51及びL52は、各々上述した式(Ia-1)中のLと同義であり、好適態様も同じである。
なお、式(IIa)中のL51が式(L1)で表される2価の連結基を表す場合、式(L1)中のL111側の結合手(*)が、式(IIa)中に明示される窒素原子と結合するのが好ましい。また、式(IIa)中のL52が式(L1)で表される2価の連結基を表す場合、式(L1)中のL111側の結合手(*)が、式(IIa)中に明示される窒素原子と結合するのが好ましい。
In formula (IIa) above, A 51a - and A 51b - have the same meanings as A 11 - in formula (Ia-1) above, and preferred embodiments are also the same. M 51a + and M 51b + have the same meanings as M 11 + in formula (Ia-1) described above, and the preferred embodiments are also the same.
In formula (IIa) above, L 51 and L 52 each have the same meaning as L 1 in formula (Ia-1) above, and the preferred embodiments are also the same.
When L 51 in formula (IIa) represents a divalent linking group represented by formula (L1), the bond (*) on the L 111 side in formula (L1) is is preferably attached to the nitrogen atom specified in . Further, when L 52 in formula (IIa) represents a divalent linking group represented by formula (L1), the bond (*) on the L 111 side in formula (L1) is is preferably attached to the nitrogen atom specified in .

式(IIa)中、R2Xは、1価の有機基を表す。R2Xで表される1価の有機基としては特に制限されず、例えば、-CH-が、-CO-、-NH-、-O-、-S-、-SO-、及び-SO-よりなる群より選ばれる1種又は2種以上の組み合わせで置換されていてもよい、アルキル基(好ましくは炭素数1~10。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~15)、又はアルケニル基(好ましくは炭素数2~6)等が挙げられる。
また、上記アルキレン基、上記シクロアルキレン基、及び上記アルケニレン基は、置換基で置換されていてもよい。置換基としては、特に制限されないが、例えば、上述の式(1L)又は式(2L)で表される1価の基、及び、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)が挙げられる。
In formula (IIa), R 2X represents a monovalent organic group. The monovalent organic group represented by R 2X is not particularly limited . - may be substituted with one or a combination of two or more selected from the group consisting of an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, which may be linear or branched), a cycloalkyl group (preferably includes 3 to 15 carbon atoms) or an alkenyl group (preferably 2 to 6 carbon atoms).
Moreover, the alkylene group, the cycloalkylene group, and the alkenylene group may be substituted with a substituent. Examples of substituents include, but are not limited to, monovalent groups represented by the above formula (1L) or formula (2L), and halogen atoms (preferably fluorine atoms).

また、上記式(IIa)において、M51a 及びM51b で表される有機カチオンをHに置き換えてなる化合物PIIaにおいて、A51aHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-7及びA51bHで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1-8は、上述した酸解離定数a1に該当する。
なお、上記化合物(IIa)において上記構造部位X中の上記カチオン部位M をHに置き換えてなる化合物PIIaは、HA51a-L51-N(R2X)-L52-A51bHが該当する。また、化合物PIIaと、活性光線又は放射線の照射によって式(IIa)で表される化合物から発生する酸は同じである。
また、M51a 、M51b 、A51a 、A51b 、L51、L52、及びR2Xの少なくとも1つが、置換基として、酸分解性基を有する。
Further, in the compound PIIa obtained by replacing the organic cations represented by M 51a + and M 51b + with H + in the above formula (IIa), the acid dissociation constant a1− derived from the acidic site represented by A 51a H The acid dissociation constants a1-8 derived from the acidic sites represented by 7 and A 51b H correspond to the acid dissociation constant a1 described above.
In the compound PIIa obtained by replacing the cationic site M 1 + in the structural site X in the structural site X in the compound (IIa) with H + , HA 51a -L 51 -N(R 2X )-L 52 -A 51b H is Applicable. In addition, the compound PIIa and the acid generated from the compound represented by the formula (IIa) upon exposure to actinic rays or radiation are the same.
At least one of M 51a + , M 51b + , A 51a , A 51b , L 51 , L 52 and R 2X has an acid-decomposable group as a substituent.

レジスト組成物が含む特定化合物は、本発明の効果がより優れる点で、下記条件(A)を満たしつつ、更に下記条件(B1)~(B3)のうち2種以上を満たす(好ましくは、下記条件(A)を満たしつつ、更に下記条件(B1)~(B3)のいずれも満たす)のが好ましい。
(A)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)又は式(2)で表される構造(アセタール構造)である。
(B1)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)である。
(B2)特定化合物中、酸分解性基がカチオン部位に配置されている。
(B3)特定化合物が、上述した化合物(I)に該当し、且つ、アニオン部位A の構造が、上述した式(BB-1)~式(BB-3)に該当する。
The specific compound contained in the resist composition satisfies two or more of the following conditions (B1) to (B3) while satisfying the following condition (A) in that the effect of the present invention is more excellent (preferably, the following It is preferable to satisfy all of the following conditions (B1) to (B3) while satisfying the condition (A).
(A) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) or the structure (acetal structure) represented by formula (2).
(B1) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) described above.
(B2) In the specific compound, an acid-decomposable group is arranged at a cation site.
(B3) The specific compound corresponds to compound (I) described above, and the structure of the anion site A 2 - corresponds to formulas (BB-1) to (BB-3) described above.

特定化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
特定化合物を2種以上使用する場合には、下記化合物(I-A)及び下記化合物(II-A)からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(以下、化合物(X-A)ともいう。)と、下記化合物(I-B)及び下記化合物(II-B)からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(以下、化合物(X-B)ともいう。)の1種以上と、の組み合わせであることが好ましく、下記化合物(I-A)の1種以上と、下記化合物(I-B)の1種以上との組み合わせであることがより好ましい。これにより、欠陥性能がより優れる。
化合物(I-A):上記化合物(I)に該当する化合物であって、構造部位Xを2つ以上有し、かつ、構造部位Yを1つのみ有する化合物
化合物(I-B):上記化合物(I)に該当する化合物であって、構造部位Xを1つのみ有し、かつ、構造部位Yを1つのみ有する化合物
化合物(II-A):上記化合物(II)に該当する化合物であって、構造部位Xを3つ以上有し、かつ、構造部位Zを1つのみ有する化合物
化合物(II-B):上記化合物(II)に該当する化合物であって、構造部位Xを2つのみ有し、かつ、構造部位Zを1つのみ有する化合物
A specific compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.
When two or more specific compounds are used, at least one compound selected from the group consisting of the following compound (IA) and the following compound (II-A) (hereinafter, also referred to as compound (XA) ), and at least one compound selected from the group consisting of the following compound (IB) and the following compound (II-B) (hereinafter also referred to as compound (XB)), and and more preferably a combination of one or more of the following compounds (IA) and one or more of the following compounds (IB). This results in better defect performance.
Compound (IA): a compound corresponding to the above compound (I), having two or more structural moieties X and only one structural moiety Y Compound (IB): the above compound A compound corresponding to (I), having only one structural site X and having only one structural site Y Compound (II-A): A compound corresponding to the above compound (II) and a compound having three or more structural moieties X and only one structural moiety Z. Compound (II-B): A compound corresponding to the above compound (II) and having only two structural moieties X and having only one structural site Z

レジスト組成物が化合物(X-A)及び化合物(X-B)を含む場合、化合物(X-B)の含有量に対する化合物(X-A)の含有量の質量比(化合物(X-A)/化合物(X-B))は、0.05~19.00が好ましく、0.18~5.67がより好ましく、0.43~2.33が更に好ましい。質量比が上記範囲内であれば、欠陥性能がより優れる。 When the resist composition contains the compound (XA) and the compound (XB), the mass ratio of the content of the compound (XA) to the content of the compound (XB) (compound (XA) /Compound (XB)) is preferably 0.05 to 19.00, more preferably 0.18 to 5.67, even more preferably 0.43 to 2.33. If the mass ratio is within the above range, defect performance will be more excellent.

レジスト組成物が化合物(X-A)及び化合物(X-B)を含む場合、上記条件(A)を満たしつつ、更に上記条件(B1)~(B3)のうち2種以上を満たす化合物(X-A)と、上記条件(A)を満たしつつ、更に上記条件(B1)~(B3)のうち2種以上を満たす化合物(X-B)と、を用いることが好ましい。これにより、欠陥性能がより優れる。 When the resist composition contains the compound (XA) and the compound (XB), while satisfying the above condition (A), the compound (X -A) and a compound (XB) that satisfies two or more of the above conditions (B1) to (B3) while satisfying the above condition (A). This results in better defect performance.

特定化合物の分子量は300~5000が好ましく、500~4000がより好ましく、700~3000が更に好ましい。 The specific compound preferably has a molecular weight of 300 to 5,000, more preferably 500 to 4,000, and even more preferably 700 to 3,000.

特定化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.1~80.0質量%が好ましく、1.0~60.0質量%がより好ましく、5.00~50.0質量%が更に好ましい。なお、固形分とは、レジスト膜を形成する成分を意図し、溶剤は含まれない。また、レジスト膜を形成する成分であれば、その性状が液体状であっても、固形分とみなす。
特定化合物は1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。2種以上使用する場合は、その合計含有量が、上記好適含有量の範囲内であるのが好ましい。
The content of the specific compound is preferably 0.1 to 80.0% by mass, more preferably 1.0 to 60.0% by mass, and 5.00 to 50.0% by mass relative to the total solid content of the composition. % is more preferred. In addition, solid content intends the component which forms a resist film, and does not include a solvent. In addition, as long as it is a component that forms a resist film, it is regarded as a solid content even if its property is liquid.
A specific compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types. When two or more are used, the total content is preferably within the range of the preferred content.

以下において、特定化合物の具体例を例示するが、本発明はこれに制限されない。 Specific examples of specific compounds are illustrated below, but the present invention is not limited thereto.



<光酸発生剤(B)>
レジスト組成物は、光酸発生剤(B)を含んでいてもよい。光酸発生剤(B)は、上述の特定化合物以外の他の光酸発生剤が該当する。
光酸発生剤(B)は、低分子化合物の形態であってもよく、重合体の一部に組み込まれた形態であってもよい。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用してもよい。
光酸発生剤(B)が、低分子化合物の形態である場合、分子量は3000以下が好ましく、2000以下がより好ましく、1000以下が更に好ましい。
光酸発生剤(B)が、重合体の一部に組み込まれた形態である場合、樹脂(A)の一部に組み込まれてもよく、樹脂(A)とは異なる樹脂に組み込まれてもよい。
本発明において、光酸発生剤(B)は、低分子化合物の形態であるのが好ましい。
<Photoacid generator (B)>
The resist composition may contain a photoacid generator (B). The photoacid generator (B) corresponds to a photoacid generator other than the specific compound described above.
The photoacid generator (B) may be in the form of a low-molecular-weight compound, or may be in the form of being incorporated into a part of the polymer. Moreover, the form of a low-molecular-weight compound and the form incorporated into a part of a polymer may be used in combination.
When the photoacid generator (B) is in the form of a low-molecular-weight compound, the molecular weight is preferably 3,000 or less, more preferably 2,000 or less, even more preferably 1,000 or less.
When the photoacid generator (B) is in the form of being incorporated in part of the polymer, it may be incorporated in part of the resin (A), or may be incorporated in a resin different from the resin (A). good.
In the present invention, the photoacid generator (B) is preferably in the form of a low molecular weight compound.

光酸発生剤(B)としては例えば、「M」で表される化合物(オニウム塩)が挙げられ、露光により有機酸を発生する化合物であるのが好ましい。
上記有機酸として、例えば、スルホン酸(脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸、及び、カンファースルホン酸等)、カルボン酸(脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、及び、アラルキルカルボン酸等)、カルボニルスルホニルイミド酸、ビス(アルキルスルホニル)イミド酸、及び、トリス(アルキルスルホニル)メチド酸等が挙げられる。
Examples of the photoacid generator (B) include compounds represented by “M + X ” (onium salts), and compounds that generate an organic acid upon exposure are preferred.
Examples of the organic acid include sulfonic acid (aliphatic sulfonic acid, aromatic sulfonic acid, camphorsulfonic acid, etc.), carboxylic acid (aliphatic carboxylic acid, aromatic carboxylic acid, aralkyl carboxylic acid, etc.), carbonyl sulfonylimidic acid, bis(alkylsulfonyl)imidic acid, tris(alkylsulfonyl)methide acid and the like.

「M」で表される化合物において、Mは、有機カチオンを表す。
上記有機カチオンは、式(ZaI)で表されるカチオン(カチオン(ZaI))又は式(ZaII)で表されるカチオン(カチオン(ZaII))が好ましい。
なお、式(ZaI)で表されるカチオン(カチオン(ZaI))又は式(ZaII)で表されるカチオン(カチオン(ZaII))については、既述のとおりである。
で表される有機カチオンとしては、一態様として、酸分解性基を有しているのも好ましい。酸分解性基としては、上述した式(1)で表される酸分解性基、及び、式(2)で表される酸分解性基が挙げられる。
In the compound represented by "M + X - ", M + represents an organic cation.
The organic cation is preferably a cation represented by formula (ZaI) (cation (ZaI)) or a cation represented by formula (ZaII) (cation (ZaII)).
The cation represented by formula (ZaI) (cation (ZaI)) or the cation represented by formula (ZaII) (cation (ZaII)) is as described above.
As one embodiment, the organic cation represented by M + preferably has an acid-decomposable group. The acid-decomposable group includes the acid-decomposable group represented by formula (1) and the acid-decomposable group represented by formula (2).

「M」で表される化合物において、Xは、有機アニオンを表す。
上記有機アニオンとしては特に制限されず、非求核性アニオン(求核反応を起こす能力が著しく低いアニオン)が好ましい。
In the compound represented by “M + X ”, X represents an organic anion.
The organic anion is not particularly limited, and is preferably a non-nucleophilic anion (an anion with remarkably low ability to cause a nucleophilic reaction).

非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン(脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、及び、カンファースルホン酸アニオン等)、カルボン酸アニオン(脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン、及び、アラルキルカルボン酸アニオン等)、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、及びトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン等が挙げられる。 Examples of non-nucleophilic anions include sulfonate anions (aliphatic sulfonate anions, aromatic sulfonate anions, camphorsulfonate anions, etc.), carboxylate anions (aliphatic carboxylate anions, aromatic carboxylate anions, , and aralkylcarboxylate anions), sulfonylimide anions, bis(alkylsulfonyl)imide anions, tris(alkylsulfonyl)methide anions, and the like.

脂肪族スルホン酸アニオン及び脂肪族カルボン酸アニオンにおける脂肪族部位は、アルキル基であってもシクロアルキル基であってもよく、炭素数1~30の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、又は、炭素数3~30のシクロアルキル基が好ましい。
上記アルキル基は、例えば、フルオロアルキル基(フッ素原子以外の置換基を有していてもよいし有していなくてもよい。パーフルオロアルキル基でもよい)でもよい。
The aliphatic moiety in the aliphatic sulfonate anion and the aliphatic carboxylate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or , a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms.
The alkyl group may be, for example, a fluoroalkyl group (which may or may not have a substituent other than a fluorine atom, and may be a perfluoroalkyl group).

芳香族スルホン酸アニオン及び芳香族カルボン酸アニオンにおけるアリール基としては、炭素数6~14のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、トリル基、及びナフチル基が挙げられる。 The aryl group in the aromatic sulfonate anion and aromatic carboxylate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.

上記で挙げたアルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては特に制限されないが、具体的には、ニトロ基、フッ素原子又は塩素原子等のハロゲン原子、カルボキシ基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~15)、アルキル基(好ましくは炭素数1~10)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~15)、アリール基(好ましくは炭素数6~14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~7)、アシル基(好ましくは炭素数2~12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2~7)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1~15)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1~15)、アルキルイミノスルホニル基(好ましくは炭素数1~15)、及びアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数6~20)等が挙げられる。 The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group listed above may have a substituent. The substituent is not particularly limited, but specifically includes a nitro group, a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom, a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, an alkoxy group (preferably having 1 to 15 carbon atoms), an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 7 carbon atoms), Acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), alkoxycarbonyloxy group (preferably 2 to 7 carbon atoms), alkylthio group (preferably 1 to 15 carbon atoms), alkylsulfonyl group (preferably 1 to 15 carbon atoms) , an alkyliminosulfonyl group (preferably having 1 to 15 carbon atoms), an aryloxysulfonyl group (preferably having 6 to 20 carbon atoms), and the like.

アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、炭素数7~14のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、及びナフチルブチル基が挙げられる。 The aralkyl group in the aralkylcarboxylate anion is preferably an aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms, such as benzyl, phenethyl, naphthylmethyl, naphthylethyl, and naphthylbutyl.

スルホニルイミドアニオンとしては、例えば、サッカリンアニオンが挙げられる。 Sulfonylimide anions include, for example, saccharin anions.

ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、及びトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンにおけるアルキル基としては、炭素数1~5のアルキル基が好ましい。これらのアルキル基の置換基としては、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルオキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、及びシクロアルキルアリールオキシスルホニル基が挙げられ、フッ素原子又はフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。
また、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオンにおけるアルキル基は、互いに結合して環構造を形成してもよい。これにより、酸強度が増加する。
As the alkyl group in the bis(alkylsulfonyl)imide anion and the tris(alkylsulfonyl)methide anion, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable. Substituents for these alkyl groups include halogen atoms, halogen-substituted alkyl groups, alkoxy groups, alkylthio groups, alkyloxysulfonyl groups, aryloxysulfonyl groups, and cycloalkylaryloxysulfonyl groups. Alkyl groups substituted by atoms or fluorine atoms are preferred.
In addition, the alkyl groups in the bis(alkylsulfonyl)imide anion may combine with each other to form a ring structure. This increases the acid strength.

非求核性アニオンとしては、スルホン酸の少なくともα位がフッ素原子で置換された脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、又は、アルキル基がフッ素原子で置換されたトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが好ましい。 Examples of non-nucleophilic anions include aliphatic sulfonate anions in which at least the α-position of sulfonic acid is substituted with fluorine atoms, aromatic sulfonate anions in which fluorine atoms or groups having fluorine atoms are substituted, and alkyl groups in which fluorine atoms are present. A bis(alkylsulfonyl)imide anion substituted with or a tris(alkylsulfonyl)methide anion in which an alkyl group is substituted with a fluorine atom is preferable.

光酸発生剤(B)としては、例えば、国際公開2018/193954号公報の段落[0135]~[0171]、国際公開2020/066824号公報の段落[0077]~[0116]、国際公開2017/154345号公報の段落[0018]~[0075]及び[0334]~[0335]に開示された光酸発生剤等を使用するのも好ましい。 Examples of the photoacid generator (B) include, for example, paragraphs [0135] to [0171] of WO2018/193954, paragraphs [0077] to [0116] of WO2020/066824, WO2017/ It is also preferable to use the photoacid generators disclosed in paragraphs [0018] to [0075] and [0334] to [0335] of JP-A-154345.

レジスト組成物中が光酸発生剤(B)を含む場合、その含有量は特に制限されないが、組成物の全固形分に対して、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。また、上記含有量は、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、15質量%以下が更に好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
光酸発生剤(B)は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。2種以上使用する場合は、その合計含有量が、上記好適含有量の範囲内であるのが好ましい。
When the resist composition contains the photoacid generator (B), its content is not particularly limited, but is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, based on the total solid content of the composition. preferable. The content is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less.
The photoacid generator (B) may be used alone or in combination of two or more. When two or more are used, the total content is preferably within the range of the preferred content.

〔酸分解性樹脂(樹脂(A))〕
レジスト組成物は、酸の作用により分解して極性が増大する樹脂(既述のとおり、「酸分解性樹脂」又は「樹脂(A)」ともいう。)を含む。
つまり、本発明のパターン形成方法において、典型的には、現像液としてアルカリ現像液を採用した場合には、ポジ型パターンが好適に形成され、現像液として有機系現像液を採用した場合には、ネガ型パターンが好適に形成される。
樹脂(A)は、通常、酸の作用により分解し極性が増大する基(以下、「酸分解性基」ともいう)を含み、酸分解性基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。
酸分解性基を有する繰り返し単位としては、後述する(酸分解性基を有する繰り返し単位)のほか、後述する(不飽和結合を含む酸分解性基を有する繰り返し単位)が好ましい。
[Acid-decomposable resin (resin (A))]
The resist composition contains a resin that is decomposed by the action of an acid to increase its polarity (also referred to as "acid-decomposable resin" or "resin (A)").
That is, in the pattern forming method of the present invention, typically, when an alkaline developer is used as the developer, a positive pattern is preferably formed, and when an organic developer is used as the developer, the positive pattern is preferably formed. , a negative pattern is preferably formed.
The resin (A) usually contains a group that is decomposed by the action of an acid to increase its polarity (hereinafter also referred to as "acid-decomposable group"), and preferably contains a repeating unit having an acid-decomposable group.
As the repeating unit having an acid-decomposable group, in addition to the repeating unit having an acid-decomposable group described later, the repeating unit having an acid-decomposable group containing an unsaturated bond described later is preferable.

<酸分解性基を有する繰り返し単位>
酸分解性基とは、酸の作用により分解して極性基を生じる基をいう。酸分解性基は、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を有することが好ましい。つまり、樹脂(A)は、酸の作用により分解し、極性基を生じる基を有する繰り返し単位を有する。この繰り返し単位を有する樹脂は、酸の作用により極性が増大してアルカリ現像液に対する溶解度が増大し、有機溶剤に対する溶解度が減少する。
以下において、酸分解性基について述べた後、酸分解性基を有する繰り返し単位について説明する。なお、以下に述べる酸分解性基は、上述した特定化合物が有する酸分解性基としても適用できる。また、特定化合物は、アニオン部位同士の連結部位及び/又はアニオン部位と構造部位Zとの連結部位中において、酸の作用により脱離基が脱離(分解も含む)することで連結部位が切断し得る位置に、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を含まない。
上述したように、酸分解性基を有する繰り返し単位としては、後述する(酸分解性基を有する繰り返し単位)のほか、後述する(不飽和結合を含む酸分解性基を有する繰り返し単位)が好ましい。
<Repeating unit having an acid-decomposable group>
An acid-decomposable group is a group that is decomposed by the action of an acid to form a polar group. The acid-decomposable group preferably has a structure in which the polar group is protected with a leaving group that leaves under the action of an acid. That is, the resin (A) has a repeating unit having a group that is decomposed by the action of an acid to form a polar group. A resin having this repeating unit has an increased polarity under the action of an acid, thereby increasing the solubility in an alkaline developer and decreasing the solubility in an organic solvent.
In the following, after describing the acid-decomposable group, the repeating unit having an acid-decomposable group will be described. The acid-decomposable group described below can also be applied as an acid-decomposable group possessed by the specific compound described above. In addition, in the specific compound, the linking site is cleaved by the action of an acid in the linking site between the anion sites and/or in the linking site between the anion site and the structural site Z. It does not contain a structure in which a polar group is protected with a leaving group that leaves by the action of an acid at a possible position.
As described above, the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably the repeating unit having an acid-decomposable group (repeating unit having an acid-decomposable group), as well as the repeating unit having an acid-decomposable group containing an unsaturated bond. .

(酸分解性基)
酸分解性基とは、酸の作用により分解して極性基を生じる基をいう。酸分解性基は、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を有することが好ましい。酸分解性基は、酸の作用により分解して極性基を生じ得る。
極性基としては、アルカリ可溶性基が好ましく、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、リン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基等の酸性基、並びにアルコール性水酸基等が挙げられる。
なかでも、極性基としては、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基)、又はスルホン酸基が好ましい。
(Acid-decomposable group)
An acid-decomposable group is a group that is decomposed by the action of an acid to form a polar group. The acid-decomposable group preferably has a structure in which the polar group is protected with a leaving group that leaves under the action of an acid. An acid-decomposable group can be decomposed by the action of an acid to produce a polar group.
The polar group is preferably an alkali-soluble group such as a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, (alkylsulfonyl)(alkylcarbonyl)methylene group, (alkylsulfonyl)(alkylcarbonyl)imide group, bis(alkylcarbonyl)methylene group, bis(alkylcarbonyl)imide group, bis(alkylsulfonyl)methylene group, bis(alkylsulfonyl)imide group, tris(alkylcarbonyl) Methylene group, acidic group such as tris(alkylsulfonyl)methylene group, and alcoholic hydroxyl group.
Among them, the polar group is preferably a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a fluorinated alcohol group (preferably a hexafluoroisopropanol group), or a sulfonic acid group.

酸の作用により脱離する脱離基としては、例えば、式(Y1)~(Y4)で表される基が挙げられる。
式(Y1):-C(Rx)(Rx)(Rx
式(Y2):-C(=O)OC(Rx)(Rx)(Rx
式(Y3):-C(R36)(R37)(OR38
式(Y4):-C(Rn)(H)(Ar)
Examples of the leaving group that leaves by the action of an acid include groups represented by formulas (Y1) to (Y4).
Formula (Y1): -C(Rx 1 )(Rx 2 )(Rx 3 )
Formula (Y2): -C(=O)OC(Rx 1 )(Rx 2 )(Rx 3 )
Formula (Y3): —C(R 36 )(R 37 )(OR 38 )
Formula (Y4): -C(Rn)(H)(Ar)

式(Y1)及び式(Y2)中、Rx~Rxは、各々独立に、アルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)又はシクロアルキル基(単環若しくは多環)、アルケニル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)、又はアリール基(単環若しくは多環)を表す。なお、Rx~Rxの全てがアルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)である場合、Rx~Rxのうち少なくとも2つはメチル基であることが好ましい。
なかでも、Rx~Rxは、各々独立に、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表すことが好ましく、Rx~Rxは、各々独立に、直鎖状のアルキル基を表すことがより好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して、単環又は多環を形成してもよい。
Rx~Rxのアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、及びt-ブチル基等の炭素数1~5のアルキル基が好ましい。
Rx~Rxのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、並びにノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
Rx~Rxのアリール基としては、炭素数6~10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられる。
Rx~Rxのアルケニル基としては、ビニル基が好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して形成される環としては、シクロアルキル基が好ましい。Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、若しくは、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又はノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、若しくは、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましく、炭素数5~6の単環のシクロアルキル基がより好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基は、例えば、環を構成するメチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基、又はビニリデン基で置き換わっていてもよい。また、これらのシクロアルキル基は、シクロアルカン環を構成するエチレン基の1つ以上が、ビニレン基で置き換わっていてもよい。
式(Y1)又は式(Y2)で表される基は、例えば、Rxがメチル基又はエチル基であり、RxとRxとが結合して上述のシクロアルキル基を形成している態様が好ましい。
レジスト組成物が、例えば、EUV露光用レジスト組成物である場合、Rx~Rxで表されるアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、及び、Rx~Rxの2つが結合して形成される環は、更に、置換基として、フッ素原子又はヨウ素原子を有しているのも好ましい。
In formula (Y1) and formula (Y2), each of Rx 1 to Rx 3 is independently an alkyl group (linear or branched), a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic), an alkenyl group (linear or branched chain), or an aryl group (monocyclic or polycyclic). When all of Rx 1 to Rx 3 are alkyl groups (linear or branched), at least two of Rx 1 to Rx 3 are preferably methyl groups.
Among them, Rx 1 to Rx 3 preferably each independently represent a linear or branched alkyl group, and Rx 1 to Rx 3 each independently represent a linear alkyl group. is more preferred.
Two of Rx 1 to Rx 3 may combine to form a monocyclic or polycyclic ring.
The alkyl group of Rx 1 to Rx 3 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group. .
The cycloalkyl groups represented by Rx 1 to Rx 3 include monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl groups, and polycyclic groups such as norbornyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl and adamantyl groups. is preferred.
The aryl group represented by Rx 1 to Rx 3 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, such as phenyl group, naphthyl group and anthryl group.
A vinyl group is preferable as the alkenyl group for Rx 1 to Rx 3 .
The ring formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 is preferably a cycloalkyl group. The cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 includes a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, and a tetracyclododecanyl group. or a polycyclic cycloalkyl group such as an adamantyl group, and more preferably a monocyclic cycloalkyl group having 5 to 6 carbon atoms.
The cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 is, for example, a group in which one of the methylene groups constituting the ring has a heteroatom such as an oxygen atom, a heteroatom such as a carbonyl group, or a vinylidene group may be substituted. In these cycloalkyl groups, one or more ethylene groups constituting the cycloalkane ring may be replaced with a vinylene group.
In the group represented by formula (Y1) or formula (Y2), for example, Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 combine to form the above-described cycloalkyl group. is preferred.
For example, when the resist composition is a resist composition for EUV exposure, two of alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, and Rx 1 to Rx 3 represented by Rx 1 to Rx 3 are bonded The ring formed by the above preferably further has a fluorine atom or an iodine atom as a substituent.

式(Y3)中、R36~R38は、各々独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。R37とR38とは、互いに結合して環を形成してもよい。1価の有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及びアルケニル基等が挙げられる。R36は水素原子であることも好ましい。
なお、上記アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基には、酸素原子等のヘテロ原子及び/又はカルボニル基等のヘテロ原子を有する基が含まれていてもよい。例えば、上記アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基は、例えば、メチレン基の1つ以上が、酸素原子等のヘテロ原子及び/又はカルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。
また、後述する酸分解性基を有する繰り返し単位においては、R38は、繰り返し単位の主鎖が有する別の置換基と互いに結合して、環を形成してもよい。R38と繰り返し単位の主鎖が有する別の置換基とが互いに結合して形成する基は、メチレン基等のアルキレン基が好ましい。
レジスト組成物が、例えば、EUV露光用レジスト組成物である場合、R36~R38で表される1価の有機基、及び、R37とR38とが互いに結合して形成される環は、更に、置換基として、フッ素原子又はヨウ素原子を有しているのも好ましい。
In formula (Y3), R 36 to R 38 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. R 37 and R 38 may combine with each other to form a ring. Monovalent organic groups include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, alkenyl groups, and the like. It is also preferred that R 36 is a hydrogen atom.
The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group may contain a heteroatom such as an oxygen atom and/or a group having a heteroatom such as a carbonyl group. For example, in the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group, one or more methylene groups are replaced with a heteroatom such as an oxygen atom and/or a group having a heteroatom such as a carbonyl group. good too.
In addition, in the repeating unit having an acid-decomposable group, which will be described later, R 38 may combine with another substituent of the main chain of the repeating unit to form a ring. The group formed by bonding R 38 and another substituent of the main chain of the repeating unit to each other is preferably an alkylene group such as a methylene group.
When the resist composition is, for example, a resist composition for EUV exposure, the monovalent organic groups represented by R 36 to R 38 and the ring formed by combining R 37 and R 38 with each other are Furthermore, it is also preferable to have a fluorine atom or an iodine atom as a substituent.

式(Y3)としては、下記式(Y3-1)で表される基が好ましい。 As the formula (Y3), a group represented by the following formula (Y3-1) is preferable.

ここで、L及びLは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はこれらを組み合わせた基(例えば、アルキル基とアリール基とを組み合わせた基)を表す。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、ヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよいシクロアルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基、アルデヒド基、又はこれらを組み合わせた基(例えば、アルキル基とシクロアルキル基とを組み合わせた基)を表す。
アルキル基及びシクロアルキル基は、例えば、メチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、又はカルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。
なお、L及びLのうち一方は水素原子であり、他方はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアルキレン基とアリール基とを組み合わせた基であることが好ましい。
Q、M、及びLの少なくとも2つが結合して環(好ましくは、5員若しくは6員環)を形成してもよい。
パターンの微細化の点では、Lが2級又は3級アルキル基であることが好ましく、3級アルキル基であることがより好ましい。2級アルキル基としては、イソプロピル基、シクロヘキシル基又はノルボルニル基が挙げられ、3級アルキル基としては、tert-ブチル基又はアダマンタン基が挙げられる。これらの態様とした場合、後述する酸分解性基を有する繰り返し単位において、樹脂(A)のTg(ガラス転移温度)及び活性化エネルギーが高くなるため、膜強度の担保に加え、かぶりの抑制ができる。
Here, L 1 and L 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a group combining these (for example, a group combining an alkyl group and an aryl group).
M represents a single bond or a divalent linking group.
Q is an alkyl group optionally containing a heteroatom, a cycloalkyl group optionally containing a heteroatom, an aryl group optionally containing a heteroatom, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group, an aldehyde group, or a group in which these are combined (for example, a group in which an alkyl group and a cycloalkyl group are combined).
Alkyl and cycloalkyl groups may, for example, have one of the methylene groups replaced by a heteroatom such as an oxygen atom or a heteroatom-bearing group such as a carbonyl group.
One of L 1 and L 2 is preferably a hydrogen atom, and the other is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a combination of an alkylene group and an aryl group.
At least two of Q, M, and L1 may combine to form a ring (preferably a 5- or 6-membered ring).
From the viewpoint of pattern refinement, L2 is preferably a secondary or tertiary alkyl group, more preferably a tertiary alkyl group. Secondary alkyl groups include isopropyl, cyclohexyl and norbornyl groups, and tertiary alkyl groups include tert-butyl and adamantane groups. In these embodiments, the Tg (glass transition temperature) and activation energy of the resin (A) are increased in the repeating unit having an acid-decomposable group, which will be described later. can.

レジスト組成物が、例えば、EUV露光用レジスト組成物である場合、L及びLで表される、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びこれらを組み合わせた基は、更に、置換基として、フッ素原子又はヨウ素原子を有しているのも好ましい。また、上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基には、フッ素原子及びヨウ素原子以外に、酸素原子等のヘテロ原子が含まれている(つまり、上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基は、例えば、メチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、又はカルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっている)のも好ましい。
また、レジスト組成物が、例えば、EUV露光用レジスト組成物である場合、Qで表されるヘテロ原子を含んでいてもよいアルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよいシクロアルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基、アルデヒド基、及びこれらを組み合わせた基において、ヘテロ原子としては、フッ素原子、ヨウ素原子及び酸素原子からなる群から選択されるヘテロ原子であるのも好ましい。
When the resist composition is, for example, a resist composition for EUV exposure, the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and group combining these represented by L 1 and L 2 may further have , a fluorine atom or an iodine atom. In addition, the above alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group contain a heteroatom such as an oxygen atom in addition to the fluorine atom and the iodine atom (that is, the above alkyl group, cycloalkyl group , aryl groups, and aralkyl groups, for example, one of the methylene groups is replaced by a heteroatom such as an oxygen atom, or a group containing a heteroatom such as a carbonyl group.
Further, when the resist composition is, for example, a resist composition for EUV exposure, an alkyl group which may contain a heteroatom represented by Q, a cycloalkyl group which may contain a heteroatom, a heteroatom, In the aryl group, amino group, ammonium group, mercapto group, cyano group, aldehyde group, and groups that are a combination thereof, the heteroatom is selected from the group consisting of a fluorine atom, an iodine atom and an oxygen atom. It is also preferred that the heteroatom is

式(Y4)中、Arは、芳香環基を表す。Rnは、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表す。RnとArとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。Arはより好ましくはアリール基である。
レジスト組成物が、例えば、EUV露光用レジスト組成物である場合、Arで表される芳香環基、並びに、Rnで表されるアルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基は、置換基としてフッ素原子及びヨウ素原子を有しているのも好ましい。
In formula (Y4), Ar represents an aromatic ring group. Rn represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Rn and Ar may combine with each other to form a non-aromatic ring. Ar is more preferably an aryl group.
For example, when the resist composition is an EUV exposure resist composition, the aromatic ring group represented by Ar and the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group represented by Rn have fluorine atoms as substituents. and an iodine atom.

酸分解性がより向上する点で、極性基を保護する脱離基において極性基(又はその残基)に非芳香族環が直接結合している場合、上記非芳香族環中の、上記極性基(又はその残基)と直接結合している環員原子に隣接する環員原子は、置換基としてフッ素原子等のハロゲン原子を有さないのも好ましい。 In terms of further improving acid decomposability, when a non-aromatic ring is directly bonded to a polar group (or a residue thereof) in a leaving group that protects a polar group, the polar It is also preferred that the ring member atoms adjacent to the ring member atom directly bonded to the group (or residue thereof) do not have halogen atoms such as fluorine atoms as substituents.

酸の作用により脱離する脱離基は、他にも、3-メチル-2-シクロペンテニル基のような置換基(アルキル基等)を有する2-シクロペンテニル基、及び1,1,4,4-テトラメチルシクロヘキシル基のような置換基(アルキル基等)を有するシクロヘキシル基でもよい。 The leaving group that leaves by the action of an acid is also a 2-cyclopentenyl group having a substituent (such as an alkyl group) such as a 3-methyl-2-cyclopentenyl group, and a 1,1,4, A cyclohexyl group having a substituent (such as an alkyl group) such as a 4-tetramethylcyclohexyl group may also be used.

(酸分解性基を含む繰り返し単位)
次に、樹脂(A)が含み得る酸分解性基を有する繰り返し単位について説明する。
酸分解性基を有する繰り返し単位としては、上述した酸分解性基を有する繰り返し単位のほか、以下に示す式(A)で表される繰り返し単位も好ましい。
(Repeating unit containing an acid-decomposable group)
Next, the repeating unit having an acid-decomposable group that the resin (A) may contain will be described.
As the repeating unit having an acid-decomposable group, in addition to the above-described repeating unit having an acid-decomposable group, a repeating unit represented by formula (A) shown below is also preferable.

は、フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい2価の連結基を表し、Rは水素原子、フッ素原子、ヨウ素原子、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基、又はフッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアリール基を表し、Rは酸の作用によって脱離し、フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい脱離基を表す。ただし、L、R、及びRのうち少なくとも1つは、フッ素原子又はヨウ素原子を有する。
は、フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい2価の連結基を表す。フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい2価の連結基としては、-CO-、-O-、-S―、-SO-、―SO-、フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基等)、及びこれらの複数が連結した連結基等が挙げられる。なかでも、Lとしては、-CO-、アリーレン基、又は-アリーレン基-フッ素原子若しくはヨウ素原子を有するアルキレン基-が好ましく、-CO-、又は-アリーレン基-フッ素原子若しくはヨウ素原子を有するアルキレン基-がより好ましい。
アリーレン基としては、フェニレン基が好ましい。
アルキレン基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよい。アルキレン基の炭素数は特に制限されないが、1~10が好ましく、1~3がより好ましい。
フッ素原子又はヨウ素原子を有するアルキレン基に含まれるフッ素原子及びヨウ素原子の合計数は特に制限されないが、2以上が好ましく、2~10がより好ましく、3~6が更に好ましい。
L 1 represents a divalent linking group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, and R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an iodine atom, an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom , or represents an aryl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, and R 2 represents a leaving group optionally having a fluorine atom or an iodine atom which is eliminated by the action of an acid. However, at least one of L 1 , R 1 and R 2 has a fluorine atom or an iodine atom.
L 1 represents a divalent linking group optionally having a fluorine atom or an iodine atom. The divalent linking group optionally having a fluorine atom or an iodine atom includes —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, a fluorine atom or an iodine atom. may be a hydrocarbon group (eg, an alkylene group, a cycloalkylene group, an alkenylene group, an arylene group, etc.), a linking group in which a plurality of these are linked, and the like. Among them, L 1 is preferably -CO-, arylene group, or -arylene group - alkylene group having fluorine atom or iodine atom -, -CO- or -arylene group - alkylene having fluorine atom or iodine atom Group - is more preferred.
A phenylene group is preferred as the arylene group.
Alkylene groups may be linear or branched. Although the number of carbon atoms in the alkylene group is not particularly limited, it is preferably 1-10, more preferably 1-3.
The total number of fluorine atoms and iodine atoms contained in the alkylene group having fluorine atoms or iodine atoms is not particularly limited, but is preferably 2 or more, more preferably 2 to 10, and even more preferably 3 to 6.

は、水素原子、フッ素原子、ヨウ素原子、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基、又はフッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアリール基を表す。
アルキル基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよい。アルキル基の炭素数は特に制限されないが、1~10が好ましく、1~3がより好ましい。
フッ素原子又はヨウ素原子を有するアルキル基に含まれるフッ素原子及びヨウ素原子の合計数は特に制限されないが、1以上が好ましく、1~5がより好ましく、1~3が更に好ましい。
上記アルキル基は、ハロゲン原子以外の酸素原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。
R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an iodine atom, an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, or an aryl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom.
Alkyl groups may be straight or branched. Although the number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited, it is preferably 1-10, more preferably 1-3.
The total number of fluorine atoms and iodine atoms contained in the alkyl group having fluorine atoms or iodine atoms is not particularly limited, but is preferably 1 or more, more preferably 1 to 5, and even more preferably 1 to 3.
The above alkyl group may contain a heteroatom such as an oxygen atom other than the halogen atom.

は、酸の作用によって脱離し、フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい脱離基を表す。フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい脱離基としては、上述した式(Y1)~(Y4)で表され且つフッ素原子又はヨウ素原子を有する脱離基が挙げられ、好適態様も同じである。R 2 represents a leaving group that leaves by the action of an acid and may have a fluorine atom or an iodine atom. The leaving group which may have a fluorine atom or an iodine atom includes the leaving groups represented by the above formulas (Y1) to (Y4) and having a fluorine atom or an iodine atom, and preferred embodiments are also the same. is.

また、酸分解性基を有する繰り返し単位としては、式(AI)で表される繰り返し単位も好ましい。 Moreover, as the repeating unit having an acid-decomposable group, a repeating unit represented by formula (AI) is also preferable.

式(AI)において、
Xaは、水素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Tは、単結合、又は2価の連結基を表す。
Rx~Rxは、各々独立に、アルキル基(直鎖状、又は分岐鎖状)、シクロアルキル基(単環若しくは多環)、アルケニル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)、又はアリール(単環若しくは多環)基を表す。ただし、Rx~Rxの全てがアルキル基(直鎖状、又は分岐鎖状)である場合、Rx~Rxのうち少なくとも2つはメチル基であることが好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して、単環又は多環(単環又は多環のシクロアルキル基等)を形成してもよい。
In formula (AI),
Xa 1 represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group.
T represents a single bond or a divalent linking group.
Rx 1 to Rx 3 each independently represent an alkyl group (linear or branched), a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic), an alkenyl group (linear or branched), or an aryl ( monocyclic or polycyclic) group. However, when all of Rx 1 to Rx 3 are alkyl groups (linear or branched), at least two of Rx 1 to Rx 3 are preferably methyl groups.
Two of Rx 1 to Rx 3 may combine to form a monocyclic or polycyclic ring (such as a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group).

Xaにより表される、置換基を有していてもよいアルキル基としては、例えば、メチル基又は-CH-R11で表される基が挙げられる。R11は、ハロゲン原子(フッ素原子等)、水酸基又は1価の有機基を表し、例えば、ハロゲン原子が置換していてもよい炭素数5以下のアルキル基、ハロゲン原子が置換していてもよい炭素数5以下のアシル基、及びハロゲン原子が置換していてもよい炭素数5以下のアルコキシ基が挙げられ、炭素数3以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。Xaとしては、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、又はヒドロキシメチル基が好ましい。Examples of the optionally substituted alkyl group represented by Xa 1 include a methyl group and a group represented by -CH 2 -R 11 . R 11 represents a halogen atom (such as a fluorine atom), a hydroxyl group, or a monovalent organic group, for example, an alkyl group having 5 or less carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, or an alkyl group which may be substituted with a halogen atom Examples include acyl groups having 5 or less carbon atoms and alkoxy groups having 5 or less carbon atoms which may be substituted with halogen atoms, preferably alkyl groups having 3 or less carbon atoms, and more preferably methyl groups. Xa 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

Tの2価の連結基としては、アルキレン基、芳香環基、-COO-Rt-基、及び-O-Rt-基等が挙げられる。式中、Rtは、アルキレン基、又はシクロアルキレン基を表す。
Tは、単結合又は-COO-Rt-基が好ましい。Tが-COO-Rt-基を表す場合、Rtは、炭素数1~5のアルキレン基が好ましく、-CH-基、-(CH-基、又は-(CH-基がより好ましい。
The divalent linking group of T includes an alkylene group, an aromatic ring group, a --COO--Rt-- group, an --O--Rt-- group and the like. In the formula, Rt represents an alkylene group or a cycloalkylene group.
T is preferably a single bond or a -COO-Rt- group. When T represents a -COO-Rt- group, Rt is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, a -CH 2 - group, a -(CH 2 ) 2 - group, or a -(CH 2 ) 3 - group is more preferred.

Rx~Rxのアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、及びt-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基が好ましい。
Rx~Rxのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又はノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
Rx~Rxのアリール基としては、炭素数6~10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられる。
Rx~Rxのアルケニル基としては、ビニル基が好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基が好ましく、その他にも、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。なかでも、炭素数5~6の単環のシクロアルキル基が好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基は、例えば、環を構成するメチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基、又はビニリデン基で置き換わっていてもよい。また、これらのシクロアルキル基は、シクロアルカン環を構成するエチレン基の1つ以上が、ビニレン基で置き換わっていてもよい。
式(AI)で表される繰り返し単位は、例えば、Rxがメチル基又はエチル基であり、RxとRxとが結合して上述のシクロアルキル基を形成している態様が好ましい。
The alkyl group for Rx 1 to Rx 3 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group. .
The cycloalkyl groups represented by Rx 1 to Rx 3 include monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl groups, or polycyclic groups such as norbornyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl and adamantyl groups. is preferred.
The aryl group represented by Rx 1 to Rx 3 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, such as phenyl group, naphthyl group and anthryl group.
A vinyl group is preferable as the alkenyl group for Rx 1 to Rx 3 .
The cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 is preferably a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, and also a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, Polycyclic cycloalkyl groups such as a tetracyclododecanyl group and an adamantyl group are preferred. Among them, monocyclic cycloalkyl groups having 5 to 6 carbon atoms are preferred.
The cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 is, for example, a group in which one of the methylene groups constituting the ring has a heteroatom such as an oxygen atom, a heteroatom such as a carbonyl group, or a vinylidene group may be substituted. In these cycloalkyl groups, one or more ethylene groups constituting the cycloalkane ring may be replaced with a vinylene group.
In the repeating unit represented by formula (AI), for example, Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 are preferably combined to form the above-mentioned cycloalkyl group.

上記各基が置換基を有する場合、置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1~4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1~4)、カルボキシル基、及びアルコキシカルボニル基(炭素数2~6)等が挙げられる。置換基中の炭素数は、8以下が好ましい。 When each of the above groups has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group (having 1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (having 1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group ( 2 to 6 carbon atoms) and the like. The number of carbon atoms in the substituent is preferably 8 or less.

式(AI)で表される繰り返し単位としては、好ましくは、酸分解性(メタ)アクリル酸3級アルキルエステル系繰り返し単位(Xaが水素原子又はメチル基を表し、且つ、Tが単結合を表す繰り返し単位)である。The repeating unit represented by formula (AI) is preferably an acid-decomposable (meth)acrylic acid tertiary alkyl ester-based repeating unit (Xa 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and T represents a single bond It is a repeating unit that represents

酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対し、15モル%以上が好ましく、20モル%以上がより好ましく、30モル%以上が更に好ましい。また、その上限値としては、90モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましく、70モル%以下が特に好ましく、60モル%以下が最も好ましい。 The content of repeating units having an acid-decomposable group is preferably 15 mol % or more, more preferably 20 mol % or more, and still more preferably 30 mol % or more, based on all repeating units in the resin (A). The upper limit is preferably 90 mol % or less, more preferably 80 mol % or less, particularly preferably 70 mol % or less, and most preferably 60 mol % or less.

酸分解性基を有する繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。なお、式中、XaはH、CH、CF、及びCHOHのいずれか、Rxa及びRxbはそれぞれ炭素数1~5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す。Specific examples of repeating units having an acid-decomposable group are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the formula, Xa 1 is any one of H, CH 3 , CF 3 and CH 2 OH, and Rxa and Rxb each represent a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

(不飽和結合を含む酸分解性基を有する繰り返し単位)
樹脂(A)の一態様としては、不飽和結合を含む酸分解性基を有する繰り返し単位を有しているのが好ましい。
不飽和結合を含む酸分解性基を有する繰り返し単位としては、式(B)で表される繰り返し単位が好ましい。
(Repeating unit having an acid-decomposable group containing an unsaturated bond)
As one aspect of the resin (A), it preferably has a repeating unit having an acid-decomposable group containing an unsaturated bond.
As the repeating unit having an acid-decomposable group containing an unsaturated bond, a repeating unit represented by formula (B) is preferable.

式(B)において、
Xbは、水素原子、ハロゲン原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Lは、単結合、又は置換基を有してもよい2価の連結基を表す。
Ry~Ryは、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、単環若しくは多環のシクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、又は、単環若しくは多環のアリール基を表す。また、Ry~Ryのうちのいずれか2つが結合して、単環又は多環(例えば、単環又は多環のシクロアルキル基及びシクロアルケニル基等)を形成してもよい。
但し、Ry~Ryのうち少なくとも1つはアルケニル基、アルキニル基、単環若しくは多環のシクロアルケニル基、又は、単環若しくは多環のアリール基を表すか、或いは、Ry~Ryのうちのいずれか2つが結合して単環又は多環の脂環(例えば、単環又は多環のシクロアルキル基及びシクロアルケニル基等)を形成する。また、Ry~Ryの2以上が水素原子となる場合はなく、Ry~Ryのうちのいずれか1つが水素原子を表す場合、Ry~Ryのうちの他の2つは互いに結合して、環構造中に1つ以上のビニレン基を有する環を形成し、且つ、このビニレン基の少なくとも1つは、Ry~Ryのうちのいずれか1つが表す水素原子が結合する炭素原子に隣接して存在する。
In formula (B),
Xb represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group.
L represents a single bond or a divalent linking group which may have a substituent.
Ry 1 to Ry 3 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or a monocyclic or polycyclic aryl represents a group. Also, any two of Ry 1 to Ry 3 may combine to form a monocyclic or polycyclic group (eg, monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, cycloalkenyl group, etc.).
provided that at least one of Ry 1 to Ry 3 represents an alkenyl group, an alkynyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkenyl group, or a monocyclic or polycyclic aryl group, or Ry 1 to Ry 3 Any two of these combine to form a monocyclic or polycyclic alicyclic ring (eg, monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, cycloalkenyl group, etc.). Two or more of Ry 1 to Ry 3 are not hydrogen atoms, and when any one of Ry 1 to Ry 3 is a hydrogen atom, the other two of Ry 1 to Ry 3 are are bonded to each other to form a ring having one or more vinylene groups in the ring structure, and at least one of the vinylene groups is bonded to a hydrogen atom represented by any one of Ry 1 to Ry 3 adjacent to the carbon atom that

Ry~Ryのアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、及びt-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基が好ましい。
Ry~Ryのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又はノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
Ry~Ryのアリール基としては、炭素数6~15のアリール基が好ましく、炭素数6~10のアリール基がより好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられる。
Ry~Ryのアルケニル基としては、ビニル基が好ましい。
Ry~Ryのアルキニル基としては、エチニル基が好ましい。
Ry~Ryのシクロアルケニル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基の一部に二重結合を含む構造が好ましい。
Ry~Ryの2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基が好ましく、その他にも、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。なかでも、炭素数5~6の単環のシクロアルキル基が好ましい。
Ry~Ryの2つが結合して形成されるシクロアルキル基及びシクロアルケニル基は、例えば、環を構成するメチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、カルボニル基、-SO-基、及び-SO-基等のヘテロ原子を有する基、ビニリデン基、又はそれらの組み合わせで置き換わっていてもよい。また、これらのシクロアルキル基及びシクロアルケニル基は、シクロアルカン環及びシクロアルケン環を構成するエチレン基の1つ以上が、ビニレン基で置き換わっていてもよい。
Ry~Ryの組み合わせの好適な一態様としては、例えば、Ryがメチル基、エチル基、ビニル基、アリル基、又はアリール基であり、RyとRxとが結合して上述のシクロアルキル基又はシクロアルケニル基を形成している態様、及び、Ryが水素原子であり、Ry及びRyが互いに結合して環構造中に1つ以上のビニレン基を有する環を形成し、且つ、このビニレン基の少なくとも1つがRyで表される水素原子が結合する炭素原子に隣接して存在する態様が挙げられる。
The alkyl group of Ry 1 to Ry 3 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group. .
Cycloalkyl groups represented by Ry 1 to Ry 3 include monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl groups, or polycyclic groups such as norbornyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl, and adamantyl groups. is preferred.
The aryl groups represented by Ry 1 to Ry 3 are preferably aryl groups having 6 to 15 carbon atoms, more preferably aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, such as phenyl, naphthyl and anthryl groups.
A vinyl group is preferable as the alkenyl group for Ry 1 to Ry 3 .
An ethynyl group is preferred as the alkynyl group for Ry 1 to Ry 3 .
As the cycloalkenyl groups represented by Ry 1 to Ry 3 , monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl groups having a structure partially containing a double bond are preferred.
The cycloalkyl group formed by combining two of Ry 1 to Ry 3 is preferably a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. A polycyclic cycloalkyl group such as a cyclododecanyl group and an adamantyl group is preferred. Among them, monocyclic cycloalkyl groups having 5 to 6 carbon atoms are preferred.
In the cycloalkyl group and cycloalkenyl group formed by combining two of Ry 1 to Ry 3 , for example, one of the methylene groups constituting the ring is a hetero atom such as an oxygen atom, a carbonyl group, a —SO 2 — group , and a group having a heteroatom such as —SO 3 —, a vinylidene group, or a combination thereof. In addition, in these cycloalkyl groups and cycloalkenyl groups, one or more of the ethylene groups constituting the cycloalkane ring and cycloalkene ring may be replaced with a vinylene group.
A preferred embodiment of the combination of Ry 1 to Ry 3 is, for example, that Ry 1 is a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, an allyl group, or an aryl group, and Ry 2 and Rx 3 are combined to form the above-mentioned Forming a cycloalkyl group or cycloalkenyl group, and Ry 1 is a hydrogen atom, and Ry 2 and Ry 3 are bonded to each other to form a ring having one or more vinylene groups in the ring structure. and at least one of the vinylene groups is present adjacent to the carbon atom to which the hydrogen atom represented by Ry 1 is bonded.

Ry~Ryが更に置換基を有する場合、置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1~4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1~4)、カルボキシル基、及びアルコキシカルボニル基(炭素数2~6)等が挙げられる。置換基中の炭素数は、8以下が好ましい。When Ry 1 to Ry 3 further have a substituent, examples of the substituent include an alkyl group (having 1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (having 1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, and an alkoxy group. A carbonyl group (having 2 to 6 carbon atoms) and the like can be mentioned. The number of carbon atoms in the substituent is preferably 8 or less.

Xbにより表される、置換基を有していてもよいアルキル基としては、例えば、メチル基又は-CH-R11で表される基が挙げられる。R11は、ハロゲン原子(フッ素原子等)、水酸基、又は1価の有機基を表し、例えば、ハロゲン原子が置換していてもよい炭素数5以下のアルキル基、ハロゲン原子が置換していてもよい炭素数5以下のアシル基、及びハロゲン原子が置換していてもよい炭素数5以下のアルコキシ基が挙げられ、炭素数3以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。Xbとしては、水素原子、フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、又はヒドロキシメチル基が好ましい。The optionally substituted alkyl group represented by Xb includes, for example, a methyl group and a group represented by —CH 2 —R 11 . R 11 represents a halogen atom (such as a fluorine atom), a hydroxyl group, or a monovalent organic group, for example, an alkyl group having 5 or less carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, acyl groups having 5 or less carbon atoms, and alkoxy groups having 5 or less carbon atoms which may be substituted with halogen atoms, preferably alkyl groups having 3 or less carbon atoms, and more preferably methyl groups. Xb is preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

Lの2価の連結基としては、-Rt-基、-CO-基、-COO-Rt-基、-COO-Rt-CO-基、-Rt-CO-基、及び-O-Rt-基が挙げられる。式中、Rtは、アルキレン基、シクロアルキレン基、又は芳香環基を表し、芳香環基が好ましい。
Lとしては、-Rt-基、-CO-基、-COO-Rt-CO-基、又は、-Rt-CO-基が好ましい。Rtは、例えば、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基等の置換基を有していてもよい。芳香族基が好ましい。
As the divalent linking group of L, -Rt- group, -CO- group, -COO-Rt- group, -COO-Rt-CO- group, -Rt-CO- group, and -O-Rt- group is mentioned. In the formula, Rt represents an alkylene group, a cycloalkylene group, or an aromatic ring group, preferably an aromatic ring group.
L is preferably -Rt-, -CO-, -COO-Rt-CO- or -Rt-CO-. Rt may have a substituent such as a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, or the like. Aromatic groups are preferred.

なお、式(B)中の上記各基が置換基を有する場合、置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1~4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1~4)、カルボキシル基、及びアルコキシカルボニル基(炭素数2~6)等が挙げられる。置換基中の炭素数は、8以下が好ましい。 When each of the above groups in formula (B) has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group (having 1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (having 1 to 4 carbon atoms), A carboxyl group, an alkoxycarbonyl group (having 2 to 6 carbon atoms), and the like can be mentioned. The number of carbon atoms in the substituent is preferably 8 or less.

式(B)で表される繰り返し単位としては、酸分解性(メタ)アクリル酸3級エステル系繰り返し単位(Xbが水素原子又はメチル基を表し、且つ、Lが-CO-基を表す繰り返し単位)、酸分解性ヒドロキシスチレン3級アルキルエーテル系繰り返し単位(Xbが水素原子又はメチル基を表し、且つ、Lがフェニル基を表す繰り返し単位)、又は、酸分解性スチレンカルボン酸3級エステル系繰り返し単位(Xbが水素原子又はメチル基を表し、且つ、Lが-Rt-CO-基(Rtは芳香族基)を表す繰り返し単位)であるのが好ましい。 As the repeating unit represented by the formula (B), an acid-decomposable (meth)acrylic acid tertiary ester-based repeating unit (Xb represents a hydrogen atom or a methyl group, and L represents a —CO— group. ), an acid-decomposable hydroxystyrene tertiary alkyl ether-based repeating unit (a repeating unit in which Xb represents a hydrogen atom or a methyl group and L represents a phenyl group), or an acid-decomposable styrene carboxylic acid tertiary ester-based repeating unit It is preferably a unit (a repeating unit in which Xb represents a hydrogen atom or a methyl group and L represents a -Rt-CO- group (Rt is an aromatic group)).

不飽和結合を含む酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、15モル%以上が好ましく、20モル%以上がより好ましく、30モル%以上が更に好ましい。また、その上限値としては、80モル%以下が好ましく、70モル%以下がより好ましく、60モル%以下が特に好ましい。 The content of the repeating unit having an acid-decomposable group containing an unsaturated bond is preferably 15 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, and 30 mol% or more, based on the total repeating units in the resin (A). is more preferred. Moreover, the upper limit thereof is preferably 80 mol % or less, more preferably 70 mol % or less, and particularly preferably 60 mol % or less.

不飽和結合を含む酸分解性基を有する繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに制限されない。
なお、式中、Xb及びLは上記式(B)中のXb及びLと同義である。また、Arは芳香環基を表す。Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アルコキシ基、アシロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲン原子、エステル基(-OCOR’’’又は-COOR’’’:R’’’は炭素数1~20のアルキル基又はフッ素化アルキル基)、又は、カルボキシル基等の置換基を表す。R’は、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、単環若しくは多環のシクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、又は、単環若しくは多環のアリール基を表す。Qは、酸素原子等のヘテロ原子、カルボニル基、-SO-基、及び-SO-基等のヘテロ原子を有する基、ビニリデン基、又はそれらの組み合わせを表す。l、n、及びmは、0以上の整数を表す。上限値としては制限されず、例えば、6以下であり、4以下が好ましい。
Specific examples of repeating units having acid-decomposable groups containing unsaturated bonds are shown below, but the present invention is not limited thereto.
In the formula, Xb and L1 have the same meanings as Xb and L in formula (B) above. Ar represents an aromatic ring group. R is a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a halogen atom, an ester group (-OCOR''' or -COOR''': R''' represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl group), or a substituent such as a carboxyl group. R' represents a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or a monocyclic or polycyclic aryl group. Q represents a heteroatom such as an oxygen atom, a group having a heteroatom such as a carbonyl group, a —SO 2 — group and a —SO 3 — group, a vinylidene group, or a combination thereof. l, n, and m represent integers of 0 or more. The upper limit is not limited, and is, for example, 6 or less, preferably 4 or less.

樹脂(A)は、上述した繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。
例えば、樹脂(A)は、以下のA群からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位、及び/又は以下のB群からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含んでいてもよい。
A群:以下の(20)~(29)の繰り返し単位からなる群。
(20)後述する、酸基を有する繰り返し単位
(21)後述する、フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位
(22)後述する、ラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位
(23)後述する、光酸発生基を有する繰り返し単位
(24)後述する、式(V-1)又は下記式(V-2)で表される繰り返し単位
(25)後述する、式(A)で表される繰り返し単位
(26)後述する、式(B)で表される繰り返し単位
(27)後述する、式(C)で表される繰り返し単位
(28)後述する、式(D)で表される繰り返し単位
(29)後述する、式(E)で表される繰り返し単位
B群:以下の(30)~(32)の繰り返し単位からなる群。
(30)後述する、ラクトン基、スルトン基、カーボネート基、水酸基、シアノ基、及びアルカリ可溶性基から選ばれる少なくとも1種類の基を有する繰り返し単位
(31)後述する、脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位
(32)後述する、水酸基及びシアノ基のいずれも有さない、式(III)で表される繰り返し単位
The resin (A) may contain repeating units other than the repeating units described above.
For example, the resin (A) contains at least one repeating unit selected from the group consisting of Group A below and/or at least one repeating unit selected from the group consisting of Group B below. good too.
Group A: A group consisting of the following repeating units (20) to (29).
(20) a repeating unit having an acid group, described later (21) a repeating unit having a fluorine atom or an iodine atom, described later (22) a repeating unit having a lactone group, a sultone group, or a carbonate group, described later (23) described later a repeating unit (24) having a photoacid-generating group; a repeating unit (25) represented by formula (V-1) or formula (V-2) below; and a repeating unit (25) represented by formula (A), described below. Repeating unit (26) Repeating unit represented by formula (B), described later (27) Repeating unit represented by formula (C), described later (28) Repeating unit represented by formula (D), described later (29) Group B of repeating units represented by formula (E) to be described later: a group consisting of the following repeating units (30) to (32).
(30) A repeating unit having at least one group selected from a lactone group, a sultone group, a carbonate group, a hydroxyl group, a cyano group, and an alkali-soluble group, which will be described later (31) Having an alicyclic hydrocarbon structure, which will be described later , a repeating unit not exhibiting acid decomposability (32) a repeating unit represented by the formula (III) having neither a hydroxyl group nor a cyano group, which will be described later

樹脂(A)は、酸基を有しているのが好ましく、後述するように、酸基を有する繰り返し単位を含んでいるのが好ましい。なお、酸基の定義については、後段において酸基を有する繰り返し単位の好適態様とともに説明する。 Resin (A) preferably has an acid group, and preferably contains a repeating unit having an acid group, as described later. The definition of the acid group will be explained later together with preferred embodiments of repeating units having an acid group.

レジスト組成物がEUV用の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として用いられる場合、樹脂(A)は上記A群からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を有することが好ましい。
また、レジスト組成物がEUV用の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として用いられる場合、樹脂(A)は、フッ素原子及びヨウ素原子の少なくとも一方を含むことが好ましい。樹脂(A)がフッ素原子及びヨウ素原子の両方を含む場合、樹脂(A)は、フッ素原子及びヨウ素原子の両方を含む1つの繰り返し単位を有していてもよいし、樹脂(A)は、フッ素原子を有する繰り返し単位とヨウ素原子を含む繰り返し単位との2種を含んでいてもよい。
また、レジスト組成物がEUV用の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として用いられる場合、樹脂(A)が、芳香族基を有する繰り返し単位を有するのも好ましい。
レジスト組成物がArF用の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として用いられる場合、樹脂(A)は上記B群からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を有することが好ましい。
なお、レジスト組成物がArF用の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として用いられる場合、樹脂(A)は、フッ素原子及び珪素原子のいずれも含まないことが好ましい。
また、レジスト組成物がArF用の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として用いられる場合、樹脂(A)は、芳香族基を有さないことが好ましい。
When the resist composition is used as an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for EUV, the resin (A) preferably has at least one repeating unit selected from the group consisting of Group A above.
Moreover, when the resist composition is used as an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for EUV, the resin (A) preferably contains at least one of a fluorine atom and an iodine atom. When the resin (A) contains both a fluorine atom and an iodine atom, the resin (A) may have one repeating unit containing both a fluorine atom and an iodine atom, and the resin (A) It may contain two types of a repeating unit containing a fluorine atom and a repeating unit containing an iodine atom.
Moreover, when the resist composition is used as an EUV-use actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, the resin (A) preferably has a repeating unit having an aromatic group.
When the resist composition is used as an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for ArF, the resin (A) preferably has at least one repeating unit selected from the group consisting of Group B above.
When the resist composition is used as an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for ArF, the resin (A) preferably contains neither fluorine atoms nor silicon atoms.
Moreover, when the resist composition is used as an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for ArF, the resin (A) preferably does not have an aromatic group.

<酸基を有する繰り返し単位>
樹脂(A)は、酸基を有する繰り返し単位を有しているのが好ましい。
酸基としては、pKaが13以下の酸基が好ましい。上記酸基の酸解離定数は、上記のように、13以下が好ましく、3~13がより好ましく、5~10が更に好ましい。
樹脂(A)が、pKaが13以下の酸基を有する場合、樹脂(A)中における酸基の含有量は特に制限されないが、0.2~6.0mmol/gの場合が多い。なかでも、0.8~6.0mmol/gが好ましく、1.2~5.0mmol/gがより好ましく、1.6~4.0mmol/gが更に好ましい。酸基の含有量が上記範囲内であれば、現像が良好に進行し、形成されるパターン形状に優れ、解像性にも優れる。
酸基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基)、スルホン酸基、スルホンアミド基、又はイソプロパノール基等が好ましい。
また、上記ヘキサフルオロイソプロパノール基は、フッ素原子の1つ以上(好ましくは1~2つ)が、フッ素原子以外の基(アルコキシカルボニル基等)で置換されてもよい。このように形成された-C(CF)(OH)-CF-も、酸基として好ましい。また、フッ素原子の1つ以上がフッ素原子以外の基に置換されて、-C(CF)(OH)-CF-を含む環を形成してもよい。
酸基を有する繰り返し単位は、上述の酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護された構造を有する繰り返し単位、及び後述するラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位とは異なる繰り返し単位であるのが好ましい。
<Repeating unit having an acid group>
Resin (A) preferably has a repeating unit having an acid group.
As the acid group, an acid group having a pKa of 13 or less is preferable. As described above, the acid dissociation constant of the acid group is preferably 13 or less, more preferably 3-13, and even more preferably 5-10.
When the resin (A) has an acid group with a pKa of 13 or less, the content of the acid group in the resin (A) is not particularly limited, but is often 0.2 to 6.0 mmol/g. Among them, 0.8 to 6.0 mmol/g is preferable, 1.2 to 5.0 mmol/g is more preferable, and 1.6 to 4.0 mmol/g is even more preferable. If the content of the acid group is within the above range, the development proceeds satisfactorily, the formed pattern shape is excellent, and the resolution is also excellent.
The acid group is preferably, for example, a carboxyl group, a hydroxyl group, a phenolic hydroxyl group, a fluorinated alcohol group (preferably a hexafluoroisopropanol group), a sulfonic acid group, a sulfonamide group, or an isopropanol group.
In the hexafluoroisopropanol group, one or more (preferably 1 to 2) fluorine atoms may be substituted with a group other than a fluorine atom (such as an alkoxycarbonyl group). —C(CF 3 )(OH)—CF 2 — thus formed is also preferred as an acid group. Also, one or more of the fluorine atoms may be substituted with a group other than a fluorine atom to form a ring containing -C(CF 3 )(OH)-CF 2 -.
The repeating unit having an acid group is a repeating unit having a structure in which the polar group is protected by a leaving group that leaves under the action of an acid, and a repeating unit having a lactone group, a sultone group, or a carbonate group, which will be described later. are preferably different repeating units.

酸基を有する繰り返し単位は、フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい。 A repeating unit having an acid group may have a fluorine atom or an iodine atom.

酸基を有する繰り返し単位としては、式(B)で表される繰り返し単位が好ましい。 As the repeating unit having an acid group, a repeating unit represented by formula (B) is preferred.

は、水素原子、又はフッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよい1価の有機基を表す。
フッ素原子又はヨウ素原子を有していてもよい1価の有機基としては、-L-Rで表される基が好ましい。Lは、単結合、又はエステル基を表す。Rは、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいシクロアルキル基、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアリール基、又はこれらを組み合わせた基が挙げられる。
R3 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group optionally having a fluorine atom or an iodine atom.
As the monovalent organic group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, a group represented by -L 4 -R 8 is preferred. L4 represents a single bond or an ester group. R 8 is an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, a cycloalkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, an aryl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, or a group obtained by combining these.

及びRは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、ヨウ素原子、又はフッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基を表す。 R4 and R5 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an iodine atom, or an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom.

は、単結合、エステル基、又は、-CO-、-O-、及びアルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい。また、-CH-がハロゲン原子で置換されていてもよい。)を組み合わせてなる2価の基を表す。
は、(n+m+1)価の芳香族炭化水素環基、又は(n+m+1)価の脂環式炭化水素環基を表す。芳香族炭化水素環基としては、ベンゼン環基、及びナフタレン環基が挙げられる。脂環式炭化水素環基としては、単環であっても、多環であってもよく、例えば、シクロアルキル環基、ノルボルネン環基、及びアダマンタン環基等が挙げられる。
L 2 is a single bond, an ester group, or —CO—, —O—, or an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms; it may be linear or branched; and —CH 2 — is a halogen It may be substituted with an atom.) represents a divalent group formed by combining.
L 3 represents an (n+m+1)-valent aromatic hydrocarbon ring group or an (n+m+1)-valent alicyclic hydrocarbon ring group. Aromatic hydrocarbon ring groups include benzene ring groups and naphthalene ring groups. The alicyclic hydrocarbon ring group may be monocyclic or polycyclic, and examples thereof include cycloalkyl ring groups, norbornene ring groups, and adamantane ring groups.

は、水酸基、又はフッ素化アルコール基を表す。フッ素化アルコール基としては、下記式(3L)で表される1価の基であるのが好ましい。
*-L6X-R6X (3L)
6Xは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては特に制限されないが、例えば、-CO-、-O-、-SO-、-SO-、-NR-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6。直鎖状でも分岐鎖状でもよい)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基が挙げられる。Rとしては、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基が挙げられる。また、上記アルキレン基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)及び水酸基等が挙げられる。R6Xとしては、ヘキサフルオロイソプロパノール基を表す。なお、Rが水酸基の場合、Lは(n+m+1)価の芳香族炭化水素環基であるのも好ましい。
R6 represents a hydroxyl group or a fluorinated alcohol group. The fluorinated alcohol group is preferably a monovalent group represented by the following formula (3L).
*-L 6X -R 6X (3L)
L6X represents a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group is not particularly limited, and examples thereof include -CO-, -O-, -SO-, -SO 2 -, -NR A -, alkylene groups (preferably having 1 to 6 carbon atoms, linear or a branched chain), and a divalent linking group combining a plurality of these. RA includes a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Moreover, the said alkylene group may have a substituent. Examples of substituents include halogen atoms (preferably fluorine atoms) and hydroxyl groups. R6X represents a hexafluoroisopropanol group. When R 6 is a hydroxyl group, L 3 is also preferably an (n+m+1)-valent aromatic hydrocarbon ring group.

は、ハロゲン原子を表す。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子が挙げられる。
mは、1以上の整数を表す。mは、1~3の整数が好ましく、1~2の整数が好ましい。
nは、0又は1以上の整数を表す。nは、1~4の整数が好ましい。
なお、(n+m+1)は、1~5の整数が好ましい。
R7 represents a halogen atom. A halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
m represents an integer of 1 or more. m is preferably an integer of 1-3, more preferably an integer of 1-2.
n represents an integer of 0 or 1 or more. n is preferably an integer of 1-4.
(n+m+1) is preferably an integer of 1-5.

酸基を有する繰り返し単位としては、以下の繰り返し単位が挙げられる。 Repeating units having an acid group include the following repeating units.

酸基を有する繰り返し単位としては、下記式(I)で表される繰り返し単位も好ましい。 A repeating unit represented by the following formula (I) is also preferable as the repeating unit having an acid group.

式(I)中、
41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。但し、R42はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR42は単結合又はアルキレン基を表す。
は、単結合、-COO-、又は-CONR64-を表し、R64は、水素原子又はアルキル基を表す。
は、単結合又はアルキレン基を表す。
Arは、(n+1)価の芳香環基を表し、R42と結合して環を形成する場合には(n+2)価の芳香環基を表す。
nは、1~5の整数を表す。
In formula (I),
R 41 , R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. However, R42 may combine with Ar4 to form a ring, in which case R42 represents a single bond or an alkylene group.
X 4 represents a single bond, -COO- or -CONR 64 -, and R 64 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
L4 represents a single bond or an alkylene group.
Ar 4 represents an (n+1)-valent aromatic ring group, and when combined with R 42 to form a ring, represents an (n+2)-valent aromatic ring group.
n represents an integer of 1 to 5;

式(I)におけるR41、R42、及びR43のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、及びドデシル基等の炭素数20以下のアルキル基が好ましく、炭素数8以下のアルキル基がより好ましく、炭素数3以下のアルキル基が更に好ましい。The alkyl groups for R 41 , R 42 and R 43 in formula (I) include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, An alkyl group having 20 or less carbon atoms such as an octyl group and a dodecyl group is preferable, an alkyl group having 8 or less carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 3 or less carbon atoms is even more preferable.

式(I)におけるR41、R42、及びR43のシクロアルキル基としては、単環型でも、多環型でもよい。なかでも、シクロプロピル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の炭素数3~8個で単環型のシクロアルキル基が好ましい。
式(I)におけるR41、R42、及びR43のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
式(I)におけるR41、R42、及びR43のアルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R41、R42、R43におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
Cycloalkyl groups for R 41 , R 42 and R 43 in formula (I) may be monocyclic or polycyclic. Among them, monocyclic cycloalkyl groups having 3 to 8 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclopentyl group and cyclohexyl group are preferable.
The halogen atoms of R 41 , R 42 and R 43 in formula (I) include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms, preferably fluorine atom.
As the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group of R 41 , R 42 and R 43 in formula (I), the same alkyl groups as those of R 41 , R 42 and R 43 are preferred.

上記各基における好ましい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、及びニトロ基が挙げられる。置換基の炭素数は8以下が好ましい。 Preferable substituents for the above groups include, for example, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an amino group, an amido group, a ureido group, a urethane group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a thioether group, and an acyl group. , acyloxy groups, alkoxycarbonyl groups, cyano groups, and nitro groups. The number of carbon atoms in the substituent is preferably 8 or less.

Arは、(n+1)価の芳香環基を表す。nが1である場合における2価の芳香環基は、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、及びアントラセニレン基等の炭素数6~18のアリーレン基、又はチオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾピロール環、トリアジン環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、トリアゾール環、チアジアゾール環、及びチアゾール環等のヘテロ環を含む2価の芳香環基が好ましい。なお、上記芳香環基は、置換基を有していてもよい。Ar 4 represents an (n+1)-valent aromatic ring group. The divalent aromatic ring group when n is 1 is, for example, a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, and an arylene group having 6 to 18 carbon atoms such as an anthracenylene group, or a thiophene ring, a furan ring, a pyrrole ring, A divalent aromatic ring group containing a hetero ring such as a benzothiophene ring, a benzofuran ring, a benzopyrrole ring, a triazine ring, an imidazole ring, a benzimidazole ring, a triazole ring, a thiadiazole ring, and a thiazole ring is preferred. In addition, the said aromatic ring group may have a substituent.

nが2以上の整数である場合における(n+1)価の芳香環基の具体例としては、2価の芳香環基の上記した具体例から、(n-1)個の任意の水素原子を除してなる基が挙げられる。
(n+1)価の芳香環基は、更に置換基を有していてもよい。
Specific examples of the (n+1)-valent aromatic ring group where n is an integer of 2 or more include the above specific examples of the divalent aromatic ring group, with (n−1) any hydrogen atoms removed. A group formed by
The (n+1)-valent aromatic ring group may further have a substituent.

上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基、及び(n+1)価の芳香環基が有し得る置換基としては、例えば、式(I)におけるR41、R42、及びR43で挙げたアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、及びブトキシ基等のアルコキシ基;フェニル基等のアリール基;等が挙げられる。
により表される-CONR64-(R64は、水素原子又はアルキル基を表す)におけるR64のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、及びドデシル基等の炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、炭素数8以下のアルキル基が好ましい。
としては、単結合、-COO-、又は-CONH-が好ましく、単結合、又は-COO-がより好ましい。
Examples of substituents that the alkyl group, cycloalkyl group, alkoxycarbonyl group, alkylene group, and (n+1)-valent aromatic ring group described above may have include R 41 , R 42 , and R 43 in formula (I). alkoxy groups such as the alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, hydroxyethoxy groups, propoxy groups, hydroxypropoxy groups, and butoxy groups mentioned in 1 above; aryl groups such as phenyl groups;
The alkyl group for R 64 in —CONR 64 — (R 64 represents a hydrogen atom or an alkyl group) represented by X 4 includes methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec -butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, octyl, dodecyl, and other alkyl groups having 20 or less carbon atoms, preferably alkyl groups having 8 or less carbon atoms.
X 4 is preferably a single bond, -COO- or -CONH-, more preferably a single bond or -COO-.

におけるアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、及びオクチレン基等の炭素数1~8のアルキレン基が好ましい。
Arとしては、炭素数6~18の芳香環基が好ましく、ベンゼン環基、ナフタレン環基、及びビフェニレン環基がより好ましい。
式(I)で表される繰り返し単位は、ヒドロキシスチレン構造を備えていることが好ましい。即ち、Arは、ベンゼン環基であることが好ましい。
The alkylene group for L4 is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group and octylene group.
Ar 4 is preferably an aromatic ring group having 6 to 18 carbon atoms, more preferably a benzene ring group, a naphthalene ring group, or a biphenylene ring group.
The repeating unit represented by formula (I) preferably has a hydroxystyrene structure. That is, Ar 4 is preferably a benzene ring group.

式(I)で表される繰り返し単位としては、下記式(1)で表される繰り返し単位が好ましい。 As the repeating unit represented by formula (I), a repeating unit represented by the following formula (1) is preferable.

式(1)中、
Aは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、又はシアノ基を表す。
Rは、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基を表し、複数個ある場合には同じであっても異なっていてもよい。複数のRを有する場合には、互いに共同して環を形成していてもよい。Rとしては水素原子が好ましい。
aは1~3の整数を表す。
bは0~(5-a)の整数を表す。
In formula (1),
A represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, or a cyano group.
R represents a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyloxy group, an alkylsulfonyloxy group, an alkyloxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group; They may be the same or different depending on the case. When it has a plurality of R, they may jointly form a ring. A hydrogen atom is preferred as R.
a represents an integer of 1 to 3;
b represents an integer from 0 to (5-a).

以下、酸基を有する繰り返し単位を以下に例示する。式中、aは1又は2を表す。 Examples of repeating units having an acid group are shown below. In the formula, a represents 1 or 2.

なお、上記繰り返し単位のなかでも、以下に具体的に記載する繰り返し単位が好ましい。式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、aは2又は3を表す。 Among the above repeating units, repeating units specifically described below are preferable. In the formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group, and a represents 2 or 3.

酸基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対し、10モル%以上が好ましく、15モル%以上がより好ましい。また、その上限値としては、70モル%以下が好ましく、65モル%以下がより好ましく、60モル%以下が更に好ましい。 The content of repeating units having an acid group is preferably 10 mol % or more, more preferably 15 mol % or more, relative to all repeating units in the resin (A). Moreover, the upper limit thereof is preferably 70 mol % or less, more preferably 65 mol % or less, and even more preferably 60 mol % or less.

<フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位>
樹脂(A)は、上述した<酸分解性基を有する繰り返し単位>及び<酸基を有する繰り返し単位>とは別に、フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位を有していてもよい。また、ここで言う<フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位>は、後述の<ラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位>、及び<光酸発生基を有する繰り返し単位>等の、A群に属する他の種類の繰り返し単位とは異なるのが好ましい。
<Repeating Unit Having Fluorine Atom or Iodine Atom>
The resin (A) may have a repeating unit having a fluorine atom or an iodine atom in addition to the <repeating unit having an acid-decomposable group> and the <repeating unit having an acid group> described above. In addition, the <repeating unit having a fluorine atom or an iodine atom> as used herein refers to <repeating units having a lactone group, a sultone group, or a carbonate group> and <repeating units having a photoacid-generating group> described below. It is preferably different from other types of repeating units belonging to group A.

フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位としては、式(C)で表される繰り返し単位が好ましい。 As the repeating unit having a fluorine atom or an iodine atom, a repeating unit represented by formula (C) is preferable.

は、単結合、又はエステル基を表す。
は、水素原子、又はフッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基を表す。
10は、水素原子、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアルキル基、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいシクロアルキル基、フッ素原子若しくはヨウ素原子を有していてもよいアリール基、又はこれらを組み合わせた基を表す。
L5 represents a single bond or an ester group.
R9 represents a hydrogen atom or an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom.
R 10 may have a hydrogen atom, an alkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, a cycloalkyl group optionally having a fluorine atom or an iodine atom, a fluorine atom or an iodine atom represents an aryl group or a group combining these;

フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位を以下に例示する。 Examples of repeating units having a fluorine atom or an iodine atom are shown below.

フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対し、0モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上が更に好ましい。また、その上限値としては、50モル%以下が好ましく、45モル%以下がより好ましく、40モル%以下が更に好ましい。
なお、上述したように、フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位には、<酸分解性基を有する繰り返し単位>及び<酸基を有する繰り返し単位>は含まれないことから、上記フッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位の含有量も、<酸分解性基を有する繰り返し単位>及び<酸基を有する繰り返し単位>を除いたフッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位の含有量を意図する。
The content of repeating units having a fluorine atom or an iodine atom is preferably 0 mol % or more, more preferably 5 mol % or more, and even more preferably 10 mol % or more, relative to all repeating units in the resin (A). Moreover, the upper limit thereof is preferably 50 mol % or less, more preferably 45 mol % or less, and even more preferably 40 mol % or less.
As described above, the repeating units having a fluorine atom or an iodine atom do not include <repeating units having an acid-decomposable group> and <repeating units having an acid group>. The content of repeating units having atoms also means the content of repeating units having fluorine atoms or iodine atoms excluding <repeating units having an acid-decomposable group> and <repeating units having an acid group>.

樹脂(A)の繰り返し単位のうち、フッ素原子及びヨウ素原子の少なくとも一方を含む繰り返し単位の合計含有量は、樹脂(A)の全繰り返し単位に対して、10モル%以上が好ましく、20モル%以上がより好ましく、30モル%以上が更に好ましく、40モル%以上が特に好ましい。上限値は特に制限されないが、例えば、100モル%以下である。
なお、フッ素原子及びヨウ素原子の少なくとも一方を含む繰り返し単位としては、例えば、フッ素原子又はヨウ素原子を有し、且つ、酸分解性基を有する繰り返し単位、フッ素原子又はヨウ素原子を有し、且つ、酸基を有する繰り返し単位、及びフッ素原子又はヨウ素原子を有する繰り返し単位が挙げられる。
Among the repeating units of the resin (A), the total content of repeating units containing at least one of a fluorine atom and an iodine atom is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol%, based on the total repeating units of the resin (A). The above is more preferable, 30 mol % or more is still more preferable, and 40 mol % or more is particularly preferable. Although the upper limit is not particularly limited, it is, for example, 100 mol % or less.
The repeating unit containing at least one of a fluorine atom and an iodine atom includes, for example, a repeating unit having a fluorine atom or an iodine atom and having an acid-decomposable group, a fluorine atom or an iodine atom, and Examples thereof include repeating units having an acid group and repeating units having a fluorine atom or an iodine atom.

<ラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位>
樹脂(A)は、ラクトン基、スルトン基、及びカーボネート基からなる群から選択される少なくとも1種を有する繰り返し単位(以下、総称して「ラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位」とも言う)を有していてもよい。
ラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位は、水酸基、及びヘキサフルオロプロパノール基等の酸基を有さないのも好ましい。
<Repeating unit having lactone group, sultone group, or carbonate group>
The resin (A) is a repeating unit having at least one selected from the group consisting of a lactone group, a sultone group, and a carbonate group (hereinafter collectively referred to as "a repeating unit having a lactone group, a sultone group, or a carbonate group"). ).
A repeating unit having a lactone group, a sultone group, or a carbonate group preferably does not have an acid group such as a hydroxyl group and a hexafluoropropanol group.

ラクトン基又はスルトン基としては、ラクトン構造又はスルトン構造を有していればよい。ラクトン構造又はスルトン構造は、5~7員環ラクトン構造又は5~7員環スルトン構造が好ましい。なかでも、ビシクロ構造若しくはスピロ構造を形成する形で5~7員環ラクトン構造に他の環構造が縮環しているもの、又はビシクロ構造若しくはスピロ構造を形成する形で5~7員環スルトン構造に他の環構造が縮環しているもの、がより好ましい。
樹脂(A)は、下記式(LC1-1)~(LC1-21)のいずれかで表されるラクトン構造、又は下記式(SL1-1)~(SL1-3)のいずれかで表されるスルトン構造の環員原子から、水素原子を1つ以上引き抜いてなるラクトン基又はスルトン基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
また、ラクトン基又はスルトン基が主鎖に直接結合していてもよい。例えば、ラクトン基又はスルトン基の環員原子が、樹脂(A)の主鎖を構成してもよい。
The lactone group or sultone group may have a lactone structure or sultone structure. The lactone structure or sultone structure is preferably a 5- to 7-membered ring lactone structure or a 5- to 7-membered ring sultone structure. Among them, a 5- to 7-membered ring lactone structure in which a bicyclo structure or spiro structure is formed and another ring structure is condensed with another ring structure, or a 5- to 7-membered ring sultone in a form to form a bicyclo structure or spiro structure. More preferably, the structure is condensed with another ring structure.
The resin (A) has a lactone structure represented by any one of the following formulas (LC1-1) to (LC1-21), or any one of the following formulas (SL1-1) to (SL1-3). It is preferable to have a repeating unit having a lactone group or a sultone group obtained by extracting one or more hydrogen atoms from ring member atoms of a sultone structure.
Also, a lactone group or a sultone group may be directly bonded to the main chain. For example, ring member atoms of a lactone group or a sultone group may constitute the main chain of resin (A).

上記ラクトン構造又はスルトン構造部分は、置換基(Rb)を有していてもよい。好ましい置換基(Rb)としては、炭素数1~8のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、炭素数1~8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、及び酸分解性基等が挙げられる。n2は、0~4の整数を表す。n2が2以上の時、複数存在するRbは、異なっていてもよく、また、複数存在するRb同士が結合して環を形成してもよい。The lactone structure or sultone structure portion may have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, cycloalkyl groups having 4 to 7 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms, alkoxycarbonyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and carboxyl groups. , a halogen atom, a cyano group, an acid-decomposable group, and the like. n2 represents an integer of 0-4. When n2 is 2 or more, multiple Rb 2 may be different, and multiple Rb 2 may combine to form a ring.

式(LC1-1)~(LC1-21)のいずれかで表されるラクトン構造又は式(SL1-1)~(SL1-3)のいずれかで表されるスルトン構造を有する基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記式(AI)で表される繰り返し単位等が挙げられる。 A repeating unit having a group having a lactone structure represented by any one of formulas (LC1-1) to (LC1-21) or a sultone structure represented by any one of formulas (SL1-1) to (SL1-3) Examples thereof include repeating units represented by the following formula (AI).

Figure 0007318129000062
Figure 0007318129000062

式(AI)中、Rbは、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1~4のアルキル基を表す。
Rbのアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、及びハロゲン原子が挙げられる。
Rbのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。Rbは、水素原子又はメチル基が好ましい。
Abは、単結合、アルキレン基、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。なかでも、単結合、又は-Ab-CO-で表される連結基が好ましい。Abは、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又は単環若しくは多環のシクロアルキレン基であり、メチレン基、エチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基、又はノルボルニレン基が好ましい。
Vは、式(LC1-1)~(LC1-21)のいずれかで表されるラクトン構造の環員原子から水素原子を1つ引き抜いてなる基、又は式(SL1-1)~(SL1-3)のいずれかで表されるスルトン構造の環員原子から水素原子を1つ引き抜いてなる基を表す。
In formula (AI), Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Preferred substituents that the alkyl group of Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom.
A halogen atom for Rb 0 includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Rb 0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Ab is a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, a carboxyl group, or a divalent group combining these show. Among them, a single bond or a linking group represented by -Ab 1 -CO 2 - is preferred. Ab 1 is a linear or branched alkylene group or a monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, preferably a methylene group, ethylene group, cyclohexylene group, adamantylene group or norbornylene group.
V is a group obtained by removing one hydrogen atom from a ring member atom of a lactone structure represented by any one of formulas (LC1-1) to (LC1-21), or formulas (SL1-1) to (SL1- 3) represents a group obtained by removing one hydrogen atom from a ring member atom of the sultone structure represented by any one of 3).

ラクトン基又はスルトン基を有する繰り返し単位に、光学異性体が存在する場合、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)は90以上が好ましく、95以上がより好ましい。 When optical isomers are present in repeating units having a lactone group or a sultone group, any optical isomers may be used. Moreover, one optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, its optical purity (ee) is preferably 90 or more, more preferably 95 or more.

カーボネート基としては、環状炭酸エステル基が好ましい。
環状炭酸エステル基を有する繰り返し単位としては、下記式(A-1)で表される繰り返し単位が好ましい。
As the carbonate group, a cyclic carbonate group is preferred.
As the repeating unit having a cyclic carbonate group, a repeating unit represented by the following formula (A-1) is preferable.

式(A-1)中、R は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基(好ましくはメチル基)を表す。
nは0以上の整数を表す。
は、置換基を表す。nが2以上の場合、複数存在するR は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Aは、単結合又は2価の連結基を表す。上記2価の連結基としては、アルキレン基、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、又はこれらを組み合わせた2価の基が好ましい。
Zは、式中の-O-CO-O-で表される基と共に単環又は多環を形成する原子団を表す。
In formula (A-1), R A 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group (preferably a methyl group).
n represents an integer of 0 or more.
R A 2 represents a substituent. When n is 2 or more, a plurality of R A 2 may be the same or different.
A represents a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group includes an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, a carboxyl group, or a combination of these. is preferred.
Z represents an atomic group forming a monocyclic or polycyclic ring together with the group represented by -O-CO-O- in the formula.

ラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位を以下に例示する。 Examples of repeating units having a lactone group, a sultone group, or a carbonate group are shown below.

ラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対し、1モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上が更に好ましい。また、その上限値としては、85モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましく、70モル%以下が更に好ましく、60モル%以下が特に好ましい。 The content of repeating units having a lactone group, a sultone group, or a carbonate group is preferably 1 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, and 10 mol% or more, based on all repeating units in the resin (A). More preferred. The upper limit is preferably 85 mol% or less, more preferably 80 mol% or less, even more preferably 70 mol% or less, and particularly preferably 60 mol% or less.

<光酸発生基を有する繰り返し単位>
樹脂(A)は、上記以外の繰り返し単位として、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基(以下「光酸発生基」ともいう)を有する繰り返し単位を有していてもよい。
この場合、この光酸発生基を有する繰り返し単位が、上述した光酸発生剤Bに当たると考えることができる。
このような繰り返し単位としては、例えば、下記式(4)で表される繰り返し単位が挙げられる。
<Repeating Unit Having Photoacid-Generating Group>
The resin (A) may have, as a repeating unit other than the above, a repeating unit having a group that generates an acid upon exposure to actinic rays or radiation (hereinafter also referred to as "photoacid-generating group").
In this case, it can be considered that the repeating unit having a photoacid-generating group corresponds to the photoacid-generating agent B described above.
Examples of such repeating units include repeating units represented by the following formula (4).

41は、水素原子又はメチル基を表す。L41は、単結合、又は2価の連結基を表す。L42は、2価の連結基を表す。R40は、活性光線又は放射線の照射により分解して側鎖に酸を発生させる構造部位を表す。
光酸発生基を有する繰り返し単位を以下に例示する。
R41 represents a hydrogen atom or a methyl group. L41 represents a single bond or a divalent linking group. L42 represents a divalent linking group. R40 represents a structural site that is decomposed by exposure to actinic rays or radiation to generate an acid in the side chain.
Examples of repeating units having a photoacid-generating group are shown below.

そのほか、式(4)で表される繰り返し単位としては、例えば、特開2014-041327号公報の段落[0094]~[0105]に記載された繰り返し単位、及び国際公開第2018/193954号公報の段落[0094]に記載された繰り返し単位が挙げられる。 In addition, the repeating unit represented by formula (4) includes, for example, repeating units described in paragraphs [0094] to [0105] of JP-A-2014-041327, and International Publication No. 2018/193954. Examples include repeating units described in paragraph [0094].

光酸発生基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、1モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましい。また、その上限値としては、40モル%以下が好ましく、35モル%以下がより好ましく、30モル%以下が更に好ましい。 The content of the repeating unit having a photoacid-generating group is preferably 1 mol % or more, more preferably 5 mol % or more, relative to all repeating units in the resin (A). Moreover, the upper limit thereof is preferably 40 mol % or less, more preferably 35 mol % or less, and even more preferably 30 mol % or less.

<式(V-1)又は下記式(V-2)で表される繰り返し単位>
樹脂(A)は、下記式(V-1)、又は下記式(V-2)で表される繰り返し単位を有していてもよい。
下記式(V-1)、及び下記式(V-2)で表される繰り返し単位は上述の繰り返し単位とは異なる繰り返し単位であるのが好ましい。
<Repeating unit represented by formula (V-1) or formula (V-2) below>
Resin (A) may have a repeating unit represented by the following formula (V-1) or the following formula (V-2).
Repeating units represented by the following formulas (V-1) and (V-2) below are preferably different repeating units from the repeating units described above.

式中、
及びRは、各々独立に、水素原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アシロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲン原子、エステル基(-OCOR又は-COOR:Rは炭素数1~6のアルキル基又はフッ素化アルキル基)、又はカルボキシル基を表す。アルキル基としては、炭素数1~10の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が好ましい。
は、0~6の整数を表す。
は、0~4の整数を表す。
は、メチレン基、酸素原子、又は硫黄原子である。
式(V-1)又は(V-2)で表される繰り返し単位を以下に例示する。
式(V-1)又は(V-2)で表される繰り返し単位としては、例えば、国際公開第2018/193954号公報の段落[0100]に記載された繰り返し単位が挙げられる。
During the ceremony,
R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a halogen atom, an ester group (-OCOR or -COOR: R is the number of carbon atoms; 1 to 6 alkyl groups or fluorinated alkyl groups), or a carboxyl group. The alkyl group is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0-6.
n4 represents an integer of 0-4.
X4 is a methylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
The repeating units represented by formula (V-1) or (V-2) are exemplified below.
Examples of the repeating unit represented by formula (V-1) or (V-2) include repeating units described in paragraph [0100] of WO 2018/193954.

<主鎖の運動性を低下させるための繰り返し単位>
樹脂(A)は、発生酸の過剰な拡散又は現像時のパターン崩壊を抑制できる観点から、ガラス転移温度(Tg)が高い方が好ましい。Tgは、90℃より大きいことが好ましく、100℃より大きいことがより好ましく、110℃より大きいことが更に好ましく、125℃より大きいことが特に好ましい。なお、過度な高Tg化は現像液への溶解速度低下を招くため、Tgは400℃以下が好ましく、350℃以下がより好ましい。
なお、本明細書において、樹脂(A)等のポリマーのガラス転移温度(Tg)は、以下の方法で算出する。まず、ポリマー中に含まれる各繰り返し単位のみからなるホモポリマーのTgを、Bicerano法によりそれぞれ算出する。以後、算出されたTgを、「繰り返し単位のTg」という。次に、ポリマー中の全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の質量割合(%)を算出する。次に、Foxの式(Materials Letters 62(2008)3152等に記載)を用いて各質量割合におけるTgを算出して、それらを総和して、ポリマーのTg(℃)とする。
Bicerano法はPrediction of polymer properties, Marcel Dekker Inc, New York(1993)等に記載されている。またBicerano法によるTgの算出は、ポリマーの物性概算ソフトウェアMDL Polymer(MDL Information Systems, Inc.)を用いて行うことができる。
<Repeating unit for reducing the mobility of the main chain>
The resin (A) preferably has a high glass transition temperature (Tg) from the viewpoint of suppressing excessive diffusion of generated acid or pattern collapse during development. Tg is preferably greater than 90°C, more preferably greater than 100°C, even more preferably greater than 110°C, and particularly preferably greater than 125°C. Since an excessively high Tg causes a decrease in the dissolution rate in the developer, the Tg is preferably 400° C. or less, more preferably 350° C. or less.
In addition, in this specification, the glass transition temperature (Tg) of a polymer such as resin (A) is calculated by the following method. First, the Tg of a homopolymer consisting only of each repeating unit contained in the polymer is calculated by the Bicerano method. Hereinafter, the calculated Tg is referred to as "Tg of repeating unit". Next, the mass ratio (%) of each repeating unit to all repeating units in the polymer is calculated. Next, the Fox formula (described in Materials Letters 62 (2008) 3152, etc.) is used to calculate the Tg at each mass ratio, and these are totaled to obtain the Tg (°C) of the polymer.
The Bicerano method is described in Prediction of polymer properties, Marcel Dekker Inc, New York (1993) and others. Calculation of Tg by the Bicerano method can be performed using a polymer physical property estimation software MDL Polymer (MDL Information Systems, Inc.).

樹脂(A)のTgを大きくする(好ましくは、Tgを90℃超とする)には、樹脂(A)の主鎖の運動性を低下させることが好ましい。樹脂(A)の主鎖の運動性を低下させる方法は、以下の(a)~(e)の方法が挙げられる。
(a)主鎖への嵩高い置換基の導入
(b)主鎖への複数の置換基の導入
(c)主鎖近傍への樹脂(A)間の相互作用を誘発する置換基の導入
(d)環状構造での主鎖形成
(e)主鎖への環状構造の連結
なお、樹脂(A)は、ホモポリマーのTgが130℃以上を示す繰り返し単位を有することが好ましい。
なお、ホモポリマーのTgが130℃以上を示す繰り返し単位の種類は特に制限されず、Bicerano法により算出されるホモポリマーのTgが130℃以上である繰り返し単位であればよい。なお、後述する式(A)~式(E)で表される繰り返し単位中の官能基の種類によっては、ホモポリマーのTgが130℃以上を示す繰り返し単位に該当する。
In order to increase the Tg of the resin (A) (preferably to make the Tg higher than 90°C), it is preferable to reduce the mobility of the main chain of the resin (A). Methods for reducing the mobility of the main chain of the resin (A) include the following methods (a) to (e).
(a) introduction of bulky substituents into the main chain (b) introduction of multiple substituents into the main chain (c) introduction of substituents that induce interaction between the resin (A) into the vicinity of the main chain ( d) Main Chain Formation in Cyclic Structure (e) Linking of Cyclic Structure to Main Chain The resin (A) preferably has a repeating unit exhibiting a homopolymer Tg of 130° C. or higher.
The type of repeating unit exhibiting a homopolymer Tg of 130° C. or higher is not particularly limited as long as it is a repeating unit having a homopolymer Tg of 130° C. or higher as calculated by the Bicerano method. Depending on the type of functional group in the repeating units represented by the formulas (A) to (E) described below, the homopolymers correspond to repeating units exhibiting a homopolymer Tg of 130° C. or higher.

(式(A)で表される繰り返し単位)
上記(a)の具体的な達成手段の一例としては、樹脂(A)に式(A)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
(Repeating unit represented by formula (A))
A specific example of means for achieving the above (a) is a method of introducing a repeating unit represented by the formula (A) into the resin (A).

式(A)、Rは、多環構造を有する基を表す。Rは、水素原子、メチル基、又はエチル基を表す。多環構造を有する基とは、複数の環構造を有する基であり、複数の環構造は縮合していても、縮合していなくてもよい。
式(A)で表される繰り返し単位の具体例としては、国際公開第2018/193954号公報の段落[0107]~[0119]に記載のものが挙げられる。
Formula (A), RA represents a group having a polycyclic structure. R x represents a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group. A group having a polycyclic structure is a group having multiple ring structures, and the multiple ring structures may or may not be condensed.
Specific examples of the repeating unit represented by formula (A) include those described in paragraphs [0107] to [0119] of WO 2018/193954.

(式(B)で表される繰り返し単位)
上記(b)の具体的な達成手段の一例としては、樹脂(A)に式(B)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
(Repeating unit represented by formula (B))
A specific example of means for achieving the above (b) is a method of introducing a repeating unit represented by the formula (B) into the resin (A).

式(B)中、Rb1~Rb4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表し、Rb1~Rb4のうち少なくとも2つ以上が有機基を表す。
また、有機基の少なくとも1つが、繰り返し単位中の主鎖に直接環構造が連結している基である場合、他の有機基の種類は特に制限されない。
また、有機基のいずれも繰り返し単位中の主鎖に直接環構造が連結している基ではない場合、有機基の少なくとも2つ以上は、水素原子を除く構成原子の数が3つ以上である置換基である。
式(B)で表される繰り返し単位の具体例としては、国際公開第2018/193954号公報の段落[0113]~[0115]に記載のものが挙げられる。
In formula (B), R b1 to R b4 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, and at least two or more of R b1 to R b4 represent an organic group.
Moreover, when at least one of the organic groups is a group in which a ring structure is directly linked to the main chain in the repeating unit, the type of the other organic group is not particularly limited.
Further, when none of the organic groups is a group in which the ring structure is directly linked to the main chain in the repeating unit, at least two of the organic groups have three or more constituent atoms excluding hydrogen atoms. is a substituent.
Specific examples of the repeating unit represented by formula (B) include those described in paragraphs [0113] to [0115] of WO 2018/193954.

(式(C)で表される繰り返し単位)
上記(c)の具体的な達成手段の一例としては、樹脂(A)に式(C)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
(Repeating unit represented by formula (C))
A specific example of means for achieving the above (c) is a method of introducing a repeating unit represented by the formula (C) into the resin (A).

式(C)中、Rc1~Rc4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表し、Rc1~Rc4のうち少なくとも1つが、主鎖炭素から原子数3以内に水素結合性の水素原子を有する基である。なかでも、樹脂(A)の主鎖間の相互作用を誘発するうえで、原子数2以内(より主鎖近傍側)に水素結合性の水素原子を有することが好ましい。
式(C)で表される繰り返し単位の具体例としては、国際公開第2018/193954号公報の段落[0119]~[0121]に記載のものが挙げられる。
In formula (C), R c1 to R c4 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, and at least one of R c1 to R c4 is hydrogen bonding hydrogen within 3 atoms from the main chain carbon It is a group having an atom. Above all, it is preferable to have a hydrogen-bonding hydrogen atom within 2 atoms (closer to the main chain side) in order to induce interaction between the main chains of the resin (A).
Specific examples of the repeating unit represented by formula (C) include those described in paragraphs [0119] to [0121] of WO 2018/193954.

(式(D)で表される繰り返し単位)
上記(d)の具体的な達成手段の一例としては、樹脂(A)に式(D)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
(Repeating unit represented by formula (D))
A specific example of means for achieving the above (d) is a method of introducing a repeating unit represented by the formula (D) into the resin (A).

式(D)中、「cylic」は、環状構造で主鎖を形成している基を表す。環の構成原子数は特に制限されない。
式(D)で表される繰り返し単位の具体例としては、国際公開第2018/193954号公報の段落[0126]~[027]に記載のものが挙げられる。
In formula (D), "cylic" represents a group forming a main chain with a cyclic structure. The number of constituent atoms of the ring is not particularly limited.
Specific examples of the repeating unit represented by formula (D) include those described in paragraphs [0126] to [027] of WO 2018/193954.

(式(E)で表される繰り返し単位)
上記(e)の具体的な達成手段の一例としては、樹脂(A)に式(E)で表される繰り返し単位を導入する方法が挙げられる。
(Repeating unit represented by formula (E))
A specific example of means for achieving (e) above is a method of introducing a repeating unit represented by the formula (E) into the resin (A).

式(E)中、Reは、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。有機基としては、置換機を有してもよい、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及びアルケニル基等が挙げられる。
「cyclic」は、主鎖の炭素原子を含む環状基である。環状基に含まれる原子数は特に制限されない。
式(E)で表される繰り返し単位の具体例としては、国際公開第2018/193954号公報の段落[0131]~[0133]に記載のものが挙げられる。
In formula (E), each Re independently represents a hydrogen atom or an organic group. Examples of organic groups include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, alkenyl groups, and the like, which may have substituents.
A "cyclic" is a cyclic group containing the main chain carbon atoms. The number of atoms contained in the cyclic group is not particularly limited.
Specific examples of the repeating unit represented by formula (E) include those described in paragraphs [0131] to [0133] of WO2018/193954.

<ラクトン基、スルトン基、カーボネート基、水酸基、シアノ基、及びアルカリ可溶性基から選ばれる少なくとも1種類の基を有する繰り返し単位>
樹脂(A)は、ラクトン基、スルトン基、カーボネート基、水酸基、シアノ基、及びアルカリ可溶性基から選ばれる少なくとも1種類の基を有する繰り返し単位を有していてもよい。
樹脂(A)が有するラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位としては、上述した<ラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位>で説明した繰り返し単位が挙げられる。好ましい含有量も上述した<ラクトン基、スルトン基、又はカーボネート基を有する繰り返し単位>で説明した通りである。
<Repeating unit having at least one group selected from lactone group, sultone group, carbonate group, hydroxyl group, cyano group, and alkali-soluble group>
The resin (A) may have repeating units having at least one group selected from lactone groups, sultone groups, carbonate groups, hydroxyl groups, cyano groups, and alkali-soluble groups.
Examples of the repeating unit having a lactone group, a sultone group, or a carbonate group that the resin (A) has include the repeating units described in the above <Repeating unit having a lactone group, sultone group, or carbonate group>. The preferable content is also as described in <Repeating unit having lactone group, sultone group, or carbonate group>.

樹脂(A)は、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位を有していてもよい。これにより基板密着性、現像液親和性が向上する。
水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位は、水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位であることが好ましい。
水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位は、酸分解性基を有さないことが好ましい。水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位としては、国際公開第2020/004306号公報の段落[0153]~[0158]に記載のものが挙げられる。
Resin (A) may have a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group. This improves the adhesion to the substrate and the compatibility with the developer.
A repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group.
A repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group preferably does not have an acid-decomposable group. Repeating units having a hydroxyl group or a cyano group include those described in paragraphs [0153] to [0158] of WO2020/004306.

樹脂(A)は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位を有していてもよい。
アルカリ可溶性基としては、カルボキシル基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、ビスルスルホニルイミド基、α位が電子吸引性基で置換された脂肪族アルコール(例えば、ヘキサフロロイソプロパノール基)が挙げられ、カルボキシル基が好ましい。樹脂(A)がアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位を含むことにより、コンタクトホール用途での解像性が増す。アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位としては、特開2014-98921号公報の段落[0085]及び[0086]に記載のものが挙げられる。
Resin (A) may have a repeating unit having an alkali-soluble group.
The alkali-soluble group includes a carboxyl group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, a bissulphonylimide group, and an aliphatic alcohol substituted with an electron-withdrawing group at the α-position (e.g., a hexafluoroisopropanol group). is preferred. When the resin (A) contains a repeating unit having an alkali-soluble group, the resolution for contact holes is increased. Repeating units having an alkali-soluble group include those described in paragraphs [0085] and [0086] of JP-A-2014-98921.

<脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位>
樹脂(A)は、脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を有してもよい。これにより液浸露光時にレジスト膜から液浸液への低分子成分の溶出が低減できる。このような繰り返し単位として、例えば、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、ジアマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、又はシクロヘキシル(メタ)アクリレート由来の繰り返し単位等が挙げられる。
<Repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure and not exhibiting acid-decomposability>
The resin (A) may have a repeating unit that has an alicyclic hydrocarbon structure and does not show acid decomposability. This can reduce the elution of low-molecular-weight components from the resist film into the immersion liquid during immersion exposure. Examples of such repeating units include repeating units derived from 1-adamantyl (meth)acrylate, diamantyl (meth)acrylate, tricyclodecanyl (meth)acrylate, or cyclohexyl (meth)acrylate.

<水酸基及びシアノ基のいずれも有さない、式(III)で表される繰り返し単位>
樹脂(A)は、水酸基及びシアノ基のいずれも有さない、式(III)で表される繰り返し単位を有していてもよい。
<Repeating Unit Represented by Formula (III) Having Neither Hydroxyl Group nor Cyano Group>
Resin (A) may have a repeating unit represented by formula (III) that has neither a hydroxyl group nor a cyano group.

Figure 0007318129000076
Figure 0007318129000076

式(III)中、Rは少なくとも一つの環状構造を有し、水酸基及びシアノ基のいずれも有さない炭化水素基を表す。
Raは水素原子、アルキル基又は-CH-O-Ra基を表す。式中、Raは、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
In formula (III), R5 represents a hydrocarbon group having at least one cyclic structure and having neither a hydroxyl group nor a cyano group.
Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group or a --CH 2 --O--Ra 2 group. In the formula, Ra2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.

が有する環状構造には、単環式炭化水素基及び多環式炭化水素基が含まれる。単環式炭化水素基としては、例えば、炭素数3~12(より好ましくは炭素数3~7)のシクロアルキル基、又は炭素数3~12のシクロアルケニル基が挙げられる。
式(III)中の各基の詳細な定義、及び、繰り返し単位の具体例としては、国際公開第2020/004306号公報の段落[0169]~[0173]に記載のものが挙げられる。
The cyclic structure of R 5 includes monocyclic hydrocarbon groups and polycyclic hydrocarbon groups. Examples of monocyclic hydrocarbon groups include cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms (more preferably 3 to 7 carbon atoms) and cycloalkenyl groups having 3 to 12 carbon atoms.
Detailed definitions of each group in formula (III) and specific examples of the repeating unit include those described in paragraphs [0169] to [0173] of WO 2020/004306.

<その他の繰り返し単位>
更に、樹脂(A)は、上述した繰り返し単位以外の繰り返し単位を有してもよい。
例えば樹脂(A)は、オキサチアン環基を有する繰り返し単位、オキサゾロン環基を有する繰り返し単位、ジオキサン環基を有する繰り返し単位、及びヒダントイン環基を有する繰り返し単位からなる群から選択される繰り返し単位を有していてもよい。
このような繰り返し単位を以下に例示する。
<Other repeating units>
Furthermore, the resin (A) may have repeating units other than the repeating units described above.
For example, the resin (A) has repeating units selected from the group consisting of repeating units having an oxathian ring group, repeating units having an oxazolone ring group, repeating units having a dioxane ring group, and repeating units having a hydantoin ring group. You may have
Such repeating units are exemplified below.

樹脂(A)は、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性、標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、解像力、耐熱性、及び感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を有していてもよい。 In addition to the above repeating structural units, the resin (A) has various repeating structural units for the purpose of adjusting dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, resolution, heat resistance, sensitivity, and the like. You may have

樹脂(A)としては、(特に、組成物がArF用の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物として用いられる場合)繰り返し単位のすべてが(メタ)アクリレート系繰り返し単位で構成されるのも好ましい。この場合、繰り返し単位のすべてがメタクリレート系繰り返し単位であるもの、繰り返し単位のすべてがアクリレート系繰り返し単位であるもの、繰り返し単位のすべてがメタクリレート系繰り返し単位とアクリレート系繰り返し単位とによるもののいずれのものでも用いることができ、アクリレート系繰り返し単位が全繰り返し単位の50モル%以下であることが好ましい。 As the resin (A), all repeating units are composed of (meth)acrylate repeating units (especially when the composition is used as an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition for ArF). preferable. In this case, all repeating units may be methacrylate repeating units, all repeating units may be acrylate repeating units, or all repeating units may be methacrylate repeating units and acrylate repeating units. It is preferable that the acrylate type repeating unit is 50 mol % or less of the total repeating units.

樹脂(A)は、常法に従って(例えばラジカル重合)合成できる。
GPC法によりポリスチレン換算値として、樹脂(A)の重量平均分子量は、1,000~200,000が好ましく、3,000~20,000がより好ましく、5,000~15,000が更に好ましい。樹脂(A)の重量平均分子量を、1,000~200,000とすることにより、耐熱性及びドライエッチング耐性の劣化をより一層抑制できる。また、現像性の劣化、及び粘度が高くなって製膜性が劣化することもより一層抑制できる。
樹脂(A)の分散度(分子量分布)は、通常1~5であり、1~3が好ましく、1.2~3.0がより好ましく、1.2~2.0が更に好ましい。分散度が小さいものほど、解像度、及びレジスト形状がより優れ、更に、レジストパターンの側壁がよりスムーズであり、ラフネス性にもより優れる。
Resin (A) can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization).
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000, and even more preferably 5,000 to 15,000, as polystyrene equivalents by GPC method. By setting the weight average molecular weight of the resin (A) to 1,000 to 200,000, the deterioration of heat resistance and dry etching resistance can be further suppressed. In addition, it is possible to further suppress the deterioration of the developability and the deterioration of the film formability due to an increase in viscosity.
The degree of dispersion (molecular weight distribution) of the resin (A) is generally 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1.2 to 3.0, and even more preferably 1.2 to 2.0. The smaller the degree of dispersion, the better the resolution and resist shape, the smoother the side walls of the resist pattern, and the better the roughness.

レジスト組成物において、樹脂(A)の含有量は、組成物の全固形分に対して、50.0~99.9質量%が好ましく、60.0~99.0質量%がより好ましい。
また、樹脂(A)は、1種で使用してもよいし、複数併用してもよい。
In the resist composition, the content of resin (A) is preferably 50.0 to 99.9% by mass, more preferably 60.0 to 99.0% by mass, based on the total solid content of the composition.
Also, the resin (A) may be used alone or in combination.

〔酸拡散制御剤(C)〕
レジスト組成物は、酸拡散制御剤(C)を含んでいてもよい。
酸拡散制御剤は、露光時に光酸発生剤等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における酸分解性樹脂の反応を抑制するクエンチャーとして作用するものである。酸拡散制御剤としては、例えば、塩基性化合物(CA)、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(CB)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(CD)、及びカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(CE)等を酸拡散制御剤として使用できる。
[Acid diffusion controller (C)]
The resist composition may contain an acid diffusion controller (C).
The acid diffusion control agent traps the acid generated from the photoacid generator or the like during exposure, and acts as a quencher that suppresses the reaction of the acid-decomposable resin in the unexposed area due to excess generated acid. Examples of acid diffusion control agents include basic compounds (CA), basic compounds (CB) whose basicity is reduced or lost by exposure to actinic rays or radiation, and nitrogen atoms that are eliminated by the action of an acid. A low-molecular-weight compound (CD) having a group, an onium salt compound (CE) having a nitrogen atom in the cation moiety, and the like can be used as the acid diffusion controller.

また、酸拡散制御剤として、光酸発生成分に対して相対的に弱酸となるオニウム塩も使用できる。
光酸発生剤(特定光酸発生剤及び他の光酸発生剤を総称して光酸発生成分ともいう)と、光酸発生成分から生じた酸に対して相対的に弱酸である酸を発生するオニウム塩とが共存する形で用いられた場合、活性光線性又は放射線の照射により光酸発生成分から生じた酸が未反応の弱酸アニオンを有するオニウム塩と衝突すると、塩交換により弱酸を放出して強酸アニオンを有するオニウム塩を生じる。この過程で強酸がより触媒能の低い弱酸に交換されるため、見かけ上、酸が失活して酸拡散を制御できる。
In addition, an onium salt, which is a relatively weak acid to the photoacid-generating component, can also be used as the acid diffusion control agent.
A photo-acid generator (a specific photo-acid generator and other photo-acid generators are also collectively referred to as a photo-acid-generating component), and generates an acid that is relatively weak to the acid generated from the photo-acid-generating component When the acid generated from the photoacid-generating component by actinic rays or radiation collides with the onium salt having an unreacted weak acid anion, a weak acid is released by salt exchange. yields an onium salt with a strong acid anion. In this process, the strong acid is exchanged for a weak acid with lower catalytic activity, so that the acid is apparently deactivated and the acid diffusion can be controlled.

光酸発生成分に対して相対的に弱酸となるオニウム塩としては、下記式(d1-1)~(d1-3)で表される化合物が好ましい。 Compounds represented by the following formulas (d1-1) to (d1-3) are preferable as the onium salt that is relatively weakly acidic with respect to the photoacid-generating component.

式中、R51は有機基である。炭素数は1~30が好ましい。
2cは有機基である。上記有機基の炭素数は1~30が好ましい。但し、Z2cで表される有機基は、式中に明示されるSO3-に炭素原子が隣接する場合、この炭素原子(α炭素原子)は、置換基として、フッ素原子及び/又はパーフルオロアルキル基を有さない。上記α炭素原子は、環状構造の環員原子以外であり、メチレン基であることが好ましい。また、Z2c中、SO に対するβ位の原子が炭素原子(β炭素原子)の場合、上記β炭素原子も置換基として、フッ素原子及び/又はパーフルオロアルキル基を有さない。
52は有機基(アルキル基等)であり、Yは、-SO-、直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基、又はアリーレン基であり、Yは、-CO-又は-SO-であり、Rfはフッ素原子を有する炭化水素基(フルオロアルキル基等)である。
wherein R 51 is an organic group. The number of carbon atoms is preferably 1-30.
Z 2c is an organic group. The number of carbon atoms in the organic group is preferably 1-30. However, in the organic group represented by Z 2c , when a carbon atom is adjacent to SO 3- specified in the formula, this carbon atom (α carbon atom) is a fluorine atom and/or perfluoro does not have an alkyl group; The α carbon atom is other than a ring member atom of a cyclic structure, and is preferably a methylene group. Further, when the β-position atom with respect to SO 3 in Z 2c is a carbon atom (β-carbon atom), the β-carbon atom also does not have a fluorine atom and/or a perfluoroalkyl group as a substituent.
R 52 is an organic group (such as an alkyl group), Y 3 is —SO 2 —, a linear, branched or cyclic alkylene group, or an arylene group, and Y 4 is —CO— or — SO 2 —, and Rf is a hydrocarbon group having a fluorine atom (such as a fluoroalkyl group).

は各々独立に、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオン、又はヨードニウムカチオンである。式(d1-1)~(d1-3)におけるMとしては、特定化合物の説明中で挙げた有機カチオン(例えば、上記式(Ia-1)におけるM11 で表される有機カチオン)も使用できる。
これらのカチオンとしては、一態様として、酸分解性基を有しているのも好ましい。酸分解性基としては、上述した式(1)で表される酸分解性基、及び、式(2)で表される酸分解性基が挙げられる。
Each M + is independently an ammonium cation, a sulfonium cation, or an iodonium cation. Examples of M + in formulas (d1-1) to (d1-3) include the organic cations listed in the description of the specific compound (eg, organic cations represented by M 11 + in formula (Ia-1) above). Available.
As one aspect, these cations preferably have an acid-decomposable group. The acid-decomposable group includes the acid-decomposable group represented by formula (1) and the acid-decomposable group represented by formula (2).

酸拡散制御剤として、双性イオンを使用してもよい。双性イオンである酸拡散制御剤は、カルボキシラートアニオンを有していることが好ましく、更に、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを有していることも好ましい。 Zwitterions may be used as acid diffusion control agents. The zwitterionic acid diffusion control agent preferably has a carboxylate anion and preferably also has a sulfonium or iodonium cation.

本発明のレジスト組成物においては、公知の酸拡散制御剤を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落[0627]~[0664]、米国特許出願公開2015/0004544A1号明細書の段落[0095]~[0187]、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落[0403]~[0423]、及び米国特許出願公開2016/0274458A1号明細書の段落[0259]~[0328]に開示された公知の化合物を酸拡散制御剤として好適に使用できる。
また、例えば、塩基性化合物(CA)の具体例としては、国際公開第2020/066824号公報の段落[0132]~[0136]に記載のものが挙げられ、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(CB)の具体例としては、国際公開第2020/066824号公報の段落[0137]~[0155]に記載のものが挙げられ、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(CD)の具体例としては、国際公開第2020/066824号公報の段落[0156]~[0163]に記載のものが挙げられ、カチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(CE)の具体例としては、国際公開第2020/066824号公報の段落[0164]に記載のものが挙げられる。
In the resist composition of the present invention, a known acid diffusion control agent can be used as appropriate. For example, paragraphs [0627] to [0664] of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1, paragraphs [0095] to [0187] of US Patent Application Publication No. 2015/0004544A1, US Patent Application Publication No. 2016/0237190A1. Known compounds disclosed in paragraphs [0403] to [0423] of the specification and paragraphs [0259] to [0328] of US Patent Application Publication No. 2016/0274458A1 can be suitably used as acid diffusion control agents.
Further, for example, specific examples of the basic compound (CA) include those described in paragraphs [0132] to [0136] of WO2020/066824. Specific examples of the basic compound (CB) that reduces or disappears include those described in paragraphs [0137] to [0155] of WO 2020/066824, having a nitrogen atom and an acid Specific examples of the low-molecular-weight compound (CD) having a group that leaves by action include those described in paragraphs [0156] to [0163] of WO2020/066824, and a nitrogen atom in the cation moiety. As specific examples of the onium salt compound (CE) having

レジスト組成物に酸拡散制御剤が含まれる場合、酸拡散制御剤の含有量(複数種存在する場合はその合計)は、組成物の全固形分に対して、0.1~11.0質量%が好ましく、0.1~10.0質量%がより好ましく、0.1~8.0質量%が更に好ましく、0.1~4.0質量%が特に好ましい。
レジスト組成物において、酸拡散制御剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
When the resist composition contains an acid diffusion control agent, the content of the acid diffusion control agent (the total if multiple types are present) is 0.1 to 11.0 mass based on the total solid content of the composition. %, more preferably 0.1 to 10.0% by mass, still more preferably 0.1 to 8.0% by mass, and particularly preferably 0.1 to 4.0% by mass.
In the resist composition, the acid diffusion controller may be used singly or in combination of two or more.

〔疎水性樹脂(D)〕
レジスト組成物は、上記樹脂(A)とは別に、樹脂(A)とは異なる疎水性樹脂を含んでいてもよい。
疎水性樹脂はレジスト膜の表面に偏在するように設計されるのが好ましいが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性物質及び非極性物質の均一な混合に寄与しなくてもよい。
疎水性樹脂の添加による効果として、水に対するレジスト膜表面の静的及び動的な接触角の制御、並びに、アウトガスの抑制等が挙げられる。
[Hydrophobic resin (D)]
The resist composition may contain, apart from the resin (A), a hydrophobic resin different from the resin (A).
The hydrophobic resin is preferably designed to be unevenly distributed on the surface of the resist film. may not contribute to
Effects of the addition of the hydrophobic resin include control of the static and dynamic contact angles of the resist film surface with respect to water, suppression of outgassing, and the like.

疎水性樹脂は、膜表層への偏在化の点から、“フッ素原子”、“珪素原子”、及び“樹脂の側鎖部分に含まれたCH部分構造”のいずれか1種以上を有するのが好ましく、2種以上を有するのがより好ましい。また、上記疎水性樹脂は、炭素数5以上の炭化水素基を有するのが好ましい。これらの基は樹脂の主鎖中に有していても、側鎖に置換していてもよい。
疎水性樹脂としては、国際公開第2020/004306号公報の段落[0275]~[0279]に記載される化合物が挙げられる。
The hydrophobic resin has one or more of "fluorine atoms", "silicon atoms", and " CH3 partial structure contained in the side chain portion of the resin" from the viewpoint of uneven distribution on the film surface layer. is preferred, and having two or more is more preferred. Moreover, the hydrophobic resin preferably has a hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms. These groups may be present in the main chain of the resin or may be substituted on the side chain.
Hydrophobic resins include compounds described in paragraphs [0275] to [0279] of WO2020/004306.

レジスト組成物が疎水性樹脂を含む場合、疎水性樹脂の含有量は、レジスト組成物の全固形分に対して、0.01~20質量%が好ましく、0.1~15質量%がより好ましく、0.1~10質量%が更に好ましく、0.1~5.0質量%が特に好ましい。 When the resist composition contains a hydrophobic resin, the content of the hydrophobic resin is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 15% by mass, based on the total solid content of the resist composition. , more preferably 0.1 to 10% by mass, particularly preferably 0.1 to 5.0% by mass.

〔界面活性剤(E)〕
レジスト組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤を含むと、密着性により優れ、現像欠陥のより少ないパターンを形成できる。
界面活性剤は、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤が好ましい。
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤としては、例えば、国際公開第2018/19395号公報の段落[0218]及び[0219]に開示された界面活性剤を使用できる。
[Surfactant (E)]
The resist composition may contain a surfactant. When a surfactant is contained, the adhesion is better and a pattern with fewer development defects can be formed.
The surfactant is preferably a fluorine-based and/or silicon-based surfactant.
As fluorine-based and/or silicon-based surfactants, for example, surfactants disclosed in paragraphs [0218] and [0219] of WO2018/19395 can be used.

これら界面活性剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を使用してもよい。 One of these surfactants may be used alone, or two or more thereof may be used.

レジスト組成物が界面活性剤を含む場合、界面活性剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.0001~2質量%が好ましく、0.0005~1質量%がより好ましい。 When the resist composition contains a surfactant, the surfactant content is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.0005 to 1% by mass, based on the total solid content of the composition.

〔溶剤(F)〕
レジスト組成物は、溶剤を含んでいてもよい。
溶剤は、(M1)プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、並びに、(M2)プロピレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸エステル、酢酸エステル、アルコキシプロピオン酸エステル、鎖状ケトン、環状ケトン、ラクトン、及びアルキレンカーボネートからなる群より選択される少なくとも1つの少なくとも一方を含んでいるのが好ましい。なお、この溶剤は、成分(M1)及び(M2)以外の成分を更に含んでいてもよい。
[Solvent (F)]
The resist composition may contain a solvent.
Solvent consists of (M1) propylene glycol monoalkyl ether carboxylate and (M2) propylene glycol monoalkyl ether, lactate, acetate, alkoxypropionate, linear ketone, cyclic ketone, lactone, and alkylene carbonate. It preferably contains at least one selected from the group. This solvent may further contain components other than components (M1) and (M2).

本発明者らは、このような溶剤と上述した樹脂とを組み合わせて用いると、組成物の塗布性が向上すると共に、現像欠陥数の少ないパターンが形成可能となることを見出している。その理由は必ずしも明らかではないが、これら溶剤は、上述した樹脂の溶解性、沸点及び粘度のバランスが良いため、組成物膜の膜厚のムラ及びスピンコート中の析出物の発生等を抑制できることに起因していると本発明者らは考えている。
成分(M1)及び成分(M2)の詳細は、国際公開第2020/004306号公報の段落[0218]~[0226]に記載される。
The present inventors have found that the use of such a solvent in combination with the resin described above improves the coatability of the composition and enables the formation of a pattern with fewer development defects. Although the reason for this is not necessarily clear, these solvents have a good balance of the solubility, boiling point, and viscosity of the resins described above, so that unevenness in the film thickness of the composition film and generation of precipitates during spin coating can be suppressed. The inventors believe that this is due to
Details of component (M1) and component (M2) are described in paragraphs [0218] to [0226] of WO2020/004306.

溶剤が成分(M1)及び(M2)以外の成分を更に含む場合、成分(M1)及び(M2)以外の成分の含有量は、溶剤の全量に対して、5~30質量%が好ましい。 When the solvent further contains components other than components (M1) and (M2), the content of components other than components (M1) and (M2) is preferably 5 to 30% by mass relative to the total amount of the solvent.

レジスト組成物中の溶剤の含有量は、固形分濃度が0.5~30質量%となるように定めるのが好ましく、1~20質量%となるように定めるのがより好ましい。こうすると、レジスト組成物の塗布性を更に向上させられる。
なお、固形分とは、溶剤以外の全ての成分を意味する。
The content of the solvent in the resist composition is preferably determined so that the solid content concentration is 0.5 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass. By doing so, the coatability of the resist composition can be further improved.
In addition, solid content means all the components other than a solvent.

〔その他の添加剤〕
レジスト組成物は、溶解阻止化合物、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、及び/又は、現像液に対する溶解性を促進させる化合物(例えば、分子量1000以下のフェノール化合物、又は、カルボン酸基を含んだ脂環族若しくは脂肪族化合物)を更に含んでいてもよい。
[Other additives]
The resist composition contains a dissolution inhibiting compound, a dye, a plasticizer, a photosensitizer, a light absorber, and/or a compound that promotes solubility in a developer (for example, a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less, or a carboxylic acid alicyclic or aliphatic compounds containing groups).

レジスト組成物は、溶解阻止化合物を更に含んでいてもよい。ここで「溶解阻止化合物」とは、酸の作用により分解して有機系現像液中での溶解度が減少する、分子量3000以下の化合物である。 The resist composition may further comprise a dissolution inhibiting compound. The term "dissolution inhibiting compound" as used herein means a compound having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of an acid to reduce its solubility in an organic developer.

本発明のレジスト組成物は、EUV光用感光性組成物として好適に用いられる。
EUV光は波長13.5nmであり、ArF(波長193nm)光等に比べて、より短波長であるため、同じ感度で露光された際の入射フォトン数が少ない。そのため、確率的にフォトンの数がばらつく“フォトンショットノイズ”の影響が大きく、LERの悪化及びブリッジ欠陥を招く。フォトンショットノイズを減らすには、露光量を大きくして入射フォトン数を増やす方法があるが、高感度化の要求とトレードオフとなる。
The resist composition of the present invention is suitably used as a photosensitive composition for EUV light.
EUV light has a wavelength of 13.5 nm, which is shorter than ArF (wavelength 193 nm) light and the like, so the number of incident photons is smaller when exposed with the same sensitivity. Therefore, the influence of "photon shot noise", in which the number of photons stochastically varies, is large, leading to deterioration of LER and bridge defects. To reduce the photon shot noise, there is a method of increasing the number of incident photons by increasing the amount of exposure, but this is a trade-off with the demand for higher sensitivity.

下記式(1)で求められるA値が高い場合は、レジスト組成物より形成されるレジスト膜のEUV光及び電子線の吸収効率が高くなるなり、フォトンショットノイズの低減に有効である。A値は、レジスト膜の質量割合のEUV光及び電子線の吸収効率を表す。
式(1):A=([H]×0.04+[C]×1.0+[N]×2.1+[O]×3.6+[F]×5.6+[S]×1.5+[I]×39.5)/([H]×1+[C]×12+[N]×14+[O]×16+[F]×19+[S]×32+[I]×127)
A値は0.120以上が好ましい。上限は特に制限されないが、A値が大きすぎる場合、レジスト膜のEUV光及び電子線透過率が低下し、レジスト膜中の光学像プロファイルが劣化し、結果として良好なパターン形状が得られにくくなるため、0.240以下が好ましく、0.220以下がより好ましい。
When the A value obtained by the following formula (1) is high, the EUV light and electron beam absorption efficiency of the resist film formed from the resist composition increases, which is effective in reducing photon shot noise. The A value represents the absorption efficiency of the EUV light and the electron beam relative to the mass ratio of the resist film.
Formula (1): A = ([H] x 0.04 + [C] x 1.0 + [N] x 2.1 + [O] x 3.6 + [F] x 5.6 + [S] x 1.5 + [I] × 39.5) / ([H] × 1 + [C] × 12 + [N] × 14 + [O] × 16 + [F] × 19 + [S] × 32 + [I] × 127)
The A value is preferably 0.120 or more. The upper limit is not particularly limited, but if the A value is too large, the EUV light and electron beam transmittance of the resist film will decrease, the optical image profile in the resist film will deteriorate, and as a result, it will be difficult to obtain a good pattern shape. Therefore, 0.240 or less is preferable, and 0.220 or less is more preferable.

なお、式(1)中、[H]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の水素原子のモル比率を表し、[C]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の炭素原子のモル比率を表し、[N]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の窒素原子のモル比率を表し、[O]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の酸素原子のモル比率を表し、[F]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来のフッ素原子のモル比率を表し、[S]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来の硫黄原子のモル比率を表し、[I]は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分の全原子に対する、全固形分由来のヨウ素原子のモル比率を表す。
例えば、レジスト組成物が酸の作用により極性が増大する樹脂(酸分解性樹脂)、光酸発生剤、酸拡散制御剤、及び溶剤を含む場合、上記樹脂、上記光酸発生剤、及び上記酸拡散制御剤が固形分に該当する。つまり、全固形分の全原子とは、上記樹脂由来の全原子、上記光酸発生剤由来の全原子、及び、上記酸拡散制御剤由来の全原子の合計に該当する。例えば、[H]は、全固形分の全原子に対する、全固形分由来の水素原子のモル比率を表し、上記例に基づいて説明すると、[H]は、上記樹脂由来の全原子、上記光酸発生剤由来の全原子、及び、上記酸拡散制御剤由来の全原子の合計に対する、上記樹脂由来の水素原子、上記光酸発生剤由来の水素原子、及び、上記酸拡散制御剤由来の水素原子の合計のモル比率を表すことになる。
In the formula (1), [H] represents the molar ratio of hydrogen atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and [C] represents the molar ratio of carbon atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, [N] is the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin Represents the molar ratio of nitrogen atoms derived from the total solid content with respect to the total atoms of the total solid content in the composition, [O] is the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition , represents the molar ratio of oxygen atoms derived from the total solid content, and [F] represents the molar ratio of fluorine atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition. represents, [S] represents the molar ratio of sulfur atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, [I] is the actinic ray-sensitive represents the molar ratio of iodine atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content in the curable or radiation-sensitive resin composition.
For example, when the resist composition contains a resin whose polarity increases under the action of acid (acid-decomposable resin), a photoacid generator, an acid diffusion controller, and a solvent, the resin, the photoacid generator, and the acid A diffusion control agent corresponds to solid content. That is, the total atoms of the total solid content correspond to the sum of all atoms derived from the resin, all atoms derived from the photoacid generator, and all atoms derived from the acid diffusion control agent. For example, [H] represents the molar ratio of hydrogen atoms derived from the total solid content to the total atoms of the total solid content. Hydrogen atoms derived from the resin, hydrogen atoms derived from the photo-acid generator, and hydrogen derived from the acid diffusion control agent with respect to the sum of all atoms derived from the acid generator and all atoms derived from the acid diffusion control agent It will represent the total molar ratio of the atoms.

A値の算出は、レジスト組成物中の全固形分の構成成分の構造、及び、含有量が既知の場合には、含有される原子数比を計算し、算出できる。また、構成成分が未知の場合であっても、レジスト組成物の溶剤成分を蒸発させて得られたレジスト膜に対して、元素分析等の解析的な手法によって構成原子数比を算出可能である。 The A value can be calculated by calculating the atomic number ratio when the structures and contents of the constituent components of the total solid content in the resist composition are known. Further, even if the constituent components are unknown, the constituent atomic number ratio can be calculated by analytical methods such as elemental analysis for the resist film obtained by evaporating the solvent component of the resist composition. .

〔レジスト膜、パターン形成方法〕
上記レジスト組成物を用いたパターン形成方法の手順は特に制限されないが、以下の工程を有するのが好ましい。
工程1:レジスト組成物を用いて、基板上にレジスト膜を形成する工程
工程2:レジスト膜を露光する工程
工程3:露光されたレジスト膜を現像液を用いて現像する工程
以下、上記それぞれの工程の手順について詳述する。
[Resist film, pattern forming method]
Although the procedure of the pattern forming method using the resist composition is not particularly limited, it preferably includes the following steps.
Step 1: Step of forming a resist film on the substrate using the resist composition Step 2: Step of exposing the resist film Step 3: Step of developing the exposed resist film using a developer Below, each of the above The procedure of the process will be detailed.

<工程1:レジスト膜形成工程>
工程1は、レジスト組成物を用いて、基板上にレジスト膜を形成する工程である。
レジスト組成物の定義は、上述の通りである。
<Step 1: Resist film forming step>
Step 1 is a step of forming a resist film on a substrate using a resist composition.
The definition of the resist composition is as described above.

レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する方法としては、例えば、レジスト組成物を基板上に塗布する方法が挙げられる。
なお、塗布前にレジスト組成物を必要に応じてフィルター濾過するのが好ましい。フィルターのポアサイズは、0.1μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましく、0.03μm以下が更に好ましい。また、フィルターは、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又は、ナイロン製が好ましい。
A method of forming a resist film on a substrate using a resist composition includes, for example, a method of coating the substrate with the resist composition.
In addition, it is preferable to filter the resist composition before application, if necessary. The pore size of the filter is preferably 0.1 µm or less, more preferably 0.05 µm or less, and even more preferably 0.03 µm or less. Moreover, the filter is preferably made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon.

レジスト組成物は、集積回路素子の製造に使用されるような基板(例:シリコン、二酸化シリコン被覆)上に、スピナー又はコーター等の適当な塗布方法により塗布できる。塗布方法は、スピナーを用いたスピン塗布が好ましい。スピナーを用いたスピン塗布をする際の回転数は、1000~3000rpmが好ましい。
レジスト組成物の塗布後、基板を乾燥し、レジスト膜を形成してもよい。なお、必要により、レジスト膜の下層に、各種下地膜(無機膜、有機膜、反射防止膜)を形成してもよい。
The resist composition can be applied onto substrates such as those used in the manufacture of integrated circuit devices (eg, silicon, silicon dioxide coatings) by a suitable coating method such as a spinner or coater. The coating method is preferably spin coating using a spinner. The rotation speed for spin coating using a spinner is preferably 1000 to 3000 rpm.
After coating the resist composition, the substrate may be dried to form a resist film. If necessary, various base films (inorganic film, organic film, antireflection film) may be formed under the resist film.

乾燥方法としては、例えば、加熱して乾燥する方法が挙げられる。加熱は通常の露光機、及び/又は、現像機に備わっている手段で実施でき、ホットプレート等を用いて実施してもよい。加熱温度は80~150℃が好ましく、80~140℃がより好ましく、80~130℃が更に好ましい。加熱時間は30~1000秒が好ましく、60~800秒がより好ましく、60~600秒が更に好ましい。 Examples of the drying method include a method of drying by heating. Heating can be carried out by a means provided in a normal exposure machine and/or a developing machine, and may be carried out using a hot plate or the like. The heating temperature is preferably 80 to 150°C, more preferably 80 to 140°C, even more preferably 80 to 130°C. The heating time is preferably 30 to 1000 seconds, more preferably 60 to 800 seconds, even more preferably 60 to 600 seconds.

レジスト膜の膜厚は特に制限されないが、より高精度な微細パターンを形成できる点から、10~120nmが好ましい。なかでも、EUV露光とする場合、レジスト膜の膜厚としては、10~65nmがより好ましく、15~50nmが更に好ましい。また、ArF液浸露光とする場合、レジスト膜の膜厚としては、10~120nmがより好ましく、15~90nmが更に好ましい。 Although the film thickness of the resist film is not particularly limited, it is preferably 10 to 120 nm from the viewpoint of forming a finer pattern with higher precision. In particular, when EUV exposure is used, the film thickness of the resist film is more preferably 10 to 65 nm, and even more preferably 15 to 50 nm. In the case of ArF liquid immersion exposure, the film thickness of the resist film is more preferably 10 to 120 nm, still more preferably 15 to 90 nm.

なお、レジスト膜の上層にトップコート組成物を用いてトップコートを形成してもよい。
トップコート組成物は、レジスト膜と混合せず、更にレジスト膜上層に均一に塗布できるのが好ましい。トップコートは、特に限定されず、従来公知のトップコートを、従来公知の方法によって形成でき、例えば、特開2014-059543号公報の段落[0072]~[0082]の記載に基づいてトップコートを形成できる。
例えば、特開2013-61648号公報に記載されたような塩基性化合物を含むトップコートを、レジスト膜上に形成するのが好ましい。トップコートが含み得る塩基性化合物の具体的な例は、レジスト組成物が含んでいてもよい塩基性化合物が挙げられる。
また、トップコートは、エーテル結合、チオエーテル結合、水酸基、チオール基、カルボニル結合、及びエステル結合からなる群より選択される基又は結合を少なくとも一つ含む化合物を含むのも好ましい。
A topcoat composition may be used to form a topcoat on the upper layer of the resist film.
It is preferable that the topcoat composition does not mix with the resist film and can be uniformly coated on the upper layer of the resist film. The topcoat is not particularly limited, and a conventionally known topcoat can be formed by a conventionally known method. can be formed.
For example, it is preferable to form a top coat containing a basic compound as described in JP-A-2013-61648 on the resist film. Specific examples of basic compounds that the topcoat may contain include basic compounds that the resist composition may contain.
Also, the topcoat preferably contains a compound containing at least one group or bond selected from the group consisting of an ether bond, a thioether bond, a hydroxyl group, a thiol group, a carbonyl bond, and an ester bond.

<工程2:露光工程>
工程2は、レジスト膜を露光する工程である。
露光の方法としては、形成したレジスト膜に所定のマスクを通して活性光線又は放射線を照射する方法が挙げられる。
活性光線又は放射線としては、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、極紫外光、X線、及び電子線が挙げられ、好ましくは250nm以下、より好ましくは220nm以下、特に好ましくは1~200nmの波長の遠紫外光、具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、Fエキシマレーザー(157nm)、EUV(13nm)、X線、及び電子ビームが挙げられる。
<Step 2: Exposure step>
Step 2 is a step of exposing the resist film.
Examples of the exposure method include a method of irradiating the formed resist film with actinic rays or radiation through a predetermined mask.
Actinic rays or radiation include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, extreme ultraviolet light, X-rays, and electron beams, preferably 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, particularly preferably 1 -200 nm wavelength deep UV light, specifically KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F2 excimer laser (157 nm), EUV (13 nm), X-rays, and electron beams .

露光後、現像を行う前にベーク(加熱)を行うのが好ましい。ベークにより露光部の反応が促進され、感度及びパターン形状がより良好となる。
加熱温度は80~150℃が好ましく、80~140℃がより好ましく、80~130℃が更に好ましい。
加熱時間は10~1000秒が好ましく、10~180秒がより好ましく、30~120秒が更に好ましい。
加熱は通常の露光機及び/又は現像機に備わっている手段で実施でき、ホットプレート等を用いて行ってもよい。
この工程は露光後ベークともいう。
After exposure, baking (heating) is preferably performed before development. Baking accelerates the reaction in the exposed area, resulting in better sensitivity and pattern shape.
The heating temperature is preferably 80 to 150°C, more preferably 80 to 140°C, even more preferably 80 to 130°C.
The heating time is preferably 10 to 1000 seconds, more preferably 10 to 180 seconds, even more preferably 30 to 120 seconds.
Heating can be carried out by a means provided in a normal exposing machine and/or developing machine, and may be carried out using a hot plate or the like.
This step is also called a post-exposure bake.

<工程3:現像工程>
工程3は、現像液を用いて、露光されたレジスト膜を現像し、パターンを形成する工程である。
現像液は、アルカリ現像液であっても、有機溶剤を含有する現像液(以下、有機系現像液ともいう)であってもよい。
<Step 3: Development step>
Step 3 is a step of developing the exposed resist film using a developer to form a pattern.
The developer may be an alkaline developer or a developer containing an organic solvent (hereinafter also referred to as an organic developer).

現像方法としては、例えば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止して現像する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、及び一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)が挙げられる。
また、現像を行う工程の後に、他の溶剤に置換しながら、現像を停止する工程を実施してもよい。
現像時間は未露光部の樹脂が十分に溶解する時間であれば特に制限はなく、10~300秒が好ましく、20~120秒がより好ましい。
現像液の温度は0~50℃が好ましく、15~35℃がより好ましい。
Examples of the development method include a method in which the substrate is immersed in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), and a method in which the developer is piled up on the surface of the substrate by surface tension and remains stationary for a certain period of time for development (paddle method). ), a method of spraying the developer onto the surface of the substrate (spray method), and a method of continuously ejecting the developer while scanning the developer ejection nozzle at a constant speed onto the substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method). is mentioned.
Further, after the step of developing, a step of stopping development may be performed while replacing the solvent with another solvent.
The development time is not particularly limited as long as the resin in the unexposed area is sufficiently dissolved, and is preferably 10 to 300 seconds, more preferably 20 to 120 seconds.
The temperature of the developer is preferably 0 to 50°C, more preferably 15 to 35°C.

アルカリ現像液は、アルカリを含むアルカリ水溶液を用いるのが好ましい。アルカリ水溶液の種類は特に制限されないが、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに代表される4級アンモニウム塩、無機アルカリ、1級アミン、2級アミン、3級アミン、アルコールアミン、又は、環状アミン等を含むアルカリ水溶液が挙げられる。中でも、アルカリ現像液は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)に代表される4級アンモニウム塩の水溶液であるのが好ましい。アルカリ現像液には、アルコール類、界面活性剤等を適当量添加してもよい。アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常、0.1~20質量%である。また、アルカリ現像液のpHは、通常、10.0~15.0である。 An alkaline aqueous solution containing alkali is preferably used as the alkaline developer. Although the type of alkaline aqueous solution is not particularly limited, for example, quaternary ammonium salts represented by tetramethylammonium hydroxide, inorganic alkalis, primary amines, secondary amines, tertiary amines, alcohol amines, or cyclic amines. and an alkaline aqueous solution containing Among them, the alkaline developer is preferably an aqueous solution of a quaternary ammonium salt represented by tetramethylammonium hydroxide (TMAH). Suitable amounts of alcohols, surfactants and the like may be added to the alkaline developer. The alkali concentration of the alkali developer is usually 0.1 to 20 mass %. Further, the pH of the alkaline developer is usually 10.0 to 15.0.

有機系現像液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含有する現像液であるのが好ましい。 The organic developer is a developer containing at least one organic solvent selected from the group consisting of ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents, and hydrocarbon solvents. It is preferable to have

上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の溶剤又は水と混合してもよい。現像液全体としての含水率は、50質量%未満が好ましく、20質量%未満がより好ましく、10質量%未満が更に好ましく、実質的に水分を含有しないのが特に好ましい。
有機系現像液に対する有機溶剤の含有量は、現像液の全量に対して、50質量%以上100質量%以下が好ましく、80質量%以上100質量%以下がより好ましく、90質量%以上100質量%以下が更に好ましく、95質量%以上100質量%以下が特に好ましい。
A plurality of the above solvents may be mixed, or may be mixed with a solvent other than the above or water. The water content of the developer as a whole is preferably less than 50% by mass, more preferably less than 20% by mass, even more preferably less than 10% by mass, and particularly preferably substantially free of water.
The content of the organic solvent in the organic developer is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less, and 90% by mass or more and 100% by mass with respect to the total amount of the developer. The following are more preferable, and 95% by mass or more and 100% by mass or less are particularly preferable.

<他の工程>
上記パターン形成方法は、工程3の後に、リンス液を用いて洗浄する工程を含むのが好ましい。
<Other processes>
The pattern forming method preferably includes a step of washing with a rinse after step 3.

アルカリ現像液を用いて現像する工程の後のリンス工程に用いるリンス液としては、例えば、純水が挙げられる。なお、純水には、界面活性剤を適当量添加してもよい。
リンス液には、界面活性剤を適当量添加してもよい。
Pure water is an example of the rinse solution used in the rinse step after the step of developing with an alkaline developer. An appropriate amount of surfactant may be added to pure water.
An appropriate amount of surfactant may be added to the rinse solution.

有機系現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、パターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用できる。リンス液は、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、及びエーテル系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含有するリンス液を用いるのが好ましい。 The rinsing liquid used in the rinsing step after the development step using the organic developer is not particularly limited as long as it does not dissolve the pattern, and solutions containing common organic solvents can be used. The rinse liquid contains at least one organic solvent selected from the group consisting of hydrocarbon-based solvents, ketone-based solvents, ester-based solvents, alcohol-based solvents, amide-based solvents, and ether-based solvents. is preferred.

リンス工程の方法は特に限定されず、例えば、一定速度で回転している基板上にリンス液を吐出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、及び基板表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。
また、本発明のパターン形成方法は、リンス工程の後に加熱工程(Post Bake)を含んでいてもよい。本工程により、ベークによりパターン間及びパターン内部に残留した現像液及びリンス液が除去される。また、本工程により、レジストパターンがなまされ、パターンの表面荒れが改善される効果もある。リンス工程の後の加熱工程は、通常40~250℃(好ましくは90~200℃)で、通常10秒間~3分間(好ましくは30秒間~120秒間)行う。
The method of the rinsing step is not particularly limited. For example, a method of continuously discharging the rinsing liquid onto the substrate rotating at a constant speed (rotation coating method), or a method of immersing the substrate in a tank filled with the rinsing liquid for a certain period of time. method (dip method), and method of spraying a rinse liquid onto the substrate surface (spray method).
Moreover, the pattern forming method of the present invention may include a heating step (Post Bake) after the rinsing step. In this step, the developing solution and the rinse solution remaining between the patterns and inside the patterns due to baking are removed. In addition, this process smoothes the resist pattern, and has the effect of improving the roughness of the surface of the pattern. The heating step after the rinsing step is usually carried out at 40 to 250° C. (preferably 90 to 200° C.) for 10 seconds to 3 minutes (preferably 30 seconds to 120 seconds).

また、形成されたパターンをマスクとして、基板のエッチング処理を実施してもよい。つまり、工程3にて形成されたパターンをマスクとして、基板(又は、下層膜及び基板)を加工して、基板にパターンを形成してもよい。
基板(又は、下層膜及び基板)の加工方法は特に限定されないが、工程3で形成されたパターンをマスクとして、基板(又は、下層膜及び基板)に対してドライエッチングを行うことにより、基板にパターンを形成する方法が好ましい。ドライエッチングは、酸素プラズマエッチングが好ましい。
Also, the substrate may be etched using the formed pattern as a mask. That is, the pattern formed in step 3 may be used as a mask to process the substrate (or the underlying film and substrate) to form a pattern on the substrate.
The method for processing the substrate (or the underlying film and the substrate) is not particularly limited, but the substrate (or the underlying film and the substrate) is dry-etched using the pattern formed in step 3 as a mask. A method of forming a pattern is preferred. Dry etching is preferably oxygen plasma etching.

レジスト組成物、及び本発明のパターン形成方法において使用される各種材料(例えば、溶剤、現像液、リンス液、反射防止膜形成用組成物、トップコート形成用組成物等)は、金属等の不純物を含まないのが好ましい。これら材料に含まれる不純物の含有量は、1質量ppm以下が好ましく、10質量ppb以下がより好ましく、100質量ppt以下が更に好ましく、10質量ppt以下が特に好ましく、1質量ppt以下が最も好ましい。ここで、金属不純物としては、例えば、Na、K、Ca、Fe、Cu、Mg、Al、Li、Cr、Ni、Sn、Ag、As、Au、Ba、Cd、Co、Pb、Ti、V、W、及びZn等が挙げられる。 Various materials used in the resist composition and the pattern forming method of the present invention (e.g., solvent, developer, rinse, composition for forming an antireflection film, composition for forming a top coat, etc.) contain impurities such as metals. preferably does not contain The content of impurities contained in these materials is preferably 1 mass ppm or less, more preferably 10 mass ppb or less, still more preferably 100 mass ppt or less, particularly preferably 10 mass ppt or less, and most preferably 1 mass ppt or less. Here, examples of metal impurities include Na, K, Ca, Fe, Cu, Mg, Al, Li, Cr, Ni, Sn, Ag, As, Au, Ba, Cd, Co, Pb, Ti, V, W, Zn, and the like.

各種材料から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、フィルターを用いた濾過が挙げられる。フィルターを用いた濾過の詳細は、国際公開第2020/004306号公報の段落[0321]に記載される。 Methods for removing impurities such as metals from various materials include, for example, filtration using a filter. Details of filtration using a filter are described in paragraph [0321] of WO2020/004306.

また、各種材料に含まれる金属等の不純物を低減する方法としては、例えば、各種材料を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する方法、各種材料を構成する原料に対してフィルター濾過を行う方法、及び装置内をテフロン(登録商標)でライニングする等してコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う方法等が挙げられる。 In addition, as a method of reducing impurities such as metals contained in various materials, for example, a method of selecting a raw material with a low metal content as a raw material constituting various materials, a method of filtering the raw materials constituting various materials with a filter and a method of performing distillation under conditions in which contamination is suppressed as much as possible by, for example, lining the inside of the apparatus with Teflon (registered trademark).

フィルター濾過の他、吸着材による不純物の除去を行ってもよく、フィルター濾過と吸着材とを組み合わせて使用してもよい。吸着材としては、公知の吸着材を使用でき、例えば、シリカゲル及びゼオライト等の無機系吸着材、並びに、活性炭等の有機系吸着材を使用できる。上記各種材料に含まれる金属等の不純物を低減するためには、製造工程における金属不純物の混入を防止する必要がある。製造装置から金属不純物が十分に除去されたかどうかは、製造装置の洗浄に使用された洗浄液中に含まれる金属成分の含有量を測定して確認できる。使用後の洗浄液に含まれる金属成分の含有量は、100質量ppt(parts per trillion)以下が好ましく、10質量ppt以下がより好ましく、1質量ppt以下が更に好ましい。 In addition to filter filtration, impurities may be removed by an adsorbent, or filter filtration and an adsorbent may be used in combination. As the adsorbent, known adsorbents can be used. For example, inorganic adsorbents such as silica gel and zeolite, and organic adsorbents such as activated carbon can be used. In order to reduce impurities such as metals contained in the various materials described above, it is necessary to prevent metal impurities from entering during the manufacturing process. Whether the metal impurities are sufficiently removed from the manufacturing equipment can be confirmed by measuring the content of the metal component contained in the cleaning liquid used for cleaning the manufacturing equipment. The content of the metal component contained in the cleaning solution after use is preferably 100 mass ppt (parts per trillion) or less, more preferably 10 mass ppt or less, and even more preferably 1 mass ppt or less.

リンス液等の有機系処理液には、静電気の帯電、引き続き生じる静電気放電に伴う、薬液配管及び各種パーツ(フィルター、O-リング、チューブ等)の故障を防止する為、導電性の化合物を添加してもよい。導電性の化合物は特に制限されないが、例えば、メタノールが挙げられる。添加量は特に制限されないが、好ましい現像特性又はリンス特性を維持する点で、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。
薬液配管としては、例えば、SUS(ステンレス鋼)、又は、帯電防止処理の施されたポリエチレン、ポリプロピレン、若しくは、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン、又は、パーフロオロアルコキシ樹脂等)で被膜された各種配管を使用できる。フィルター及びO-リングに関しても同様に、帯電防止処理の施されたポリエチレン、ポリプロピレン、又は、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン、又は、パーフロオロアルコキシ樹脂等)を使用できる。
Conductive compounds are added to organic treatment liquids such as rinsing liquids in order to prevent damage to chemical piping and various parts (filters, O-rings, tubes, etc.) due to electrostatic charging and subsequent electrostatic discharge. You may The conductive compound is not particularly limited, and examples thereof include methanol. The amount added is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, from the viewpoint of maintaining preferable developing properties or rinsing properties.
Examples of chemical pipes include SUS (stainless steel), or antistatic polyethylene, polypropylene, or various pipes coated with fluororesin (polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy resin, etc.). can be used. Antistatic treated polyethylene, polypropylene, or fluororesin (polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy resin, etc.) can also be used for filters and O-rings.

[電子デバイスの製造方法]
また、本発明は、上記したパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法、及びこの製造方法により製造された電子デバイスにも関する。
本発明の電子デバイスは、電気電子機器(家電、OA(Office Automation)、メディア関連機器、光学用機器及び通信機器等)に、好適に、搭載されるものである。
[Method for manufacturing electronic device]
The present invention also relates to an electronic device manufacturing method including the pattern forming method described above, and an electronic device manufactured by this manufacturing method.
The electronic device of the present invention is preferably mounted in electric/electronic equipment (household appliances, OA (Office Automation), media-related equipment, optical equipment, communication equipment, etc.).

以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。 The present invention will be described in more detail below based on examples. Materials, usage amounts, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed to be limited by the examples shown below.

[感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の各種成分]
〔酸分解性樹脂(樹脂(A)〕
表3及び表6に示される樹脂A(樹脂A-1~A-55)を以下に示す。
樹脂A-1~A-55は、公知の方法に準じて合成したものを用いた。表1に、後掲に示される各繰り返し単位の組成比(モル比率;左から順に対応)、重量平均分子量(Mw)、及び分散度(Mw/Mn)を示す。
なお、樹脂A-1~A-55の重量平均分子量(Mw)及び分散度(Mw/Mn)はGPC(キャリア:テトラヒドロフラン(THF))により測定した(ポリスチレン換算量である)。また、樹脂の組成比(モル比率)は、13C-NMR(nuclear magnetic resonance)により測定した。
[Various Components of Actinic Ray-Sensitive or Radiation-Sensitive Resin Composition]
[Acid-decomposable resin (resin (A)]
Resins A (Resins A-1 to A-55) shown in Tables 3 and 6 are shown below.
Resins A-1 to A-55 were synthesized according to known methods. Table 1 shows the composition ratio (molar ratio; correspondence from left to right), weight average molecular weight (Mw), and degree of dispersion (Mw/Mn) of each repeating unit shown later.
The weight average molecular weight (Mw) and the degree of dispersion (Mw/Mn) of the resins A-1 to A-55 were measured by GPC (carrier: tetrahydrofuran (THF)) (in terms of polystyrene). Also, the composition ratio (molar ratio) of the resin was measured by 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance).

表1に示される樹脂A-1~A-55の構造式を以下に示す。 The structural formulas of resins A-1 to A-55 shown in Table 1 are shown below.



〔光酸発生剤〕
<化合物(I)及び(II)(特定化合物)、並びに、比較化合物>
表3及び表6に示される化合物(I)及び(II)(化合物X-1~X-44)及び比較化合物(化合物Z-1及びZ-2)の構造を以下に示す。
化合物X-1~X-44及び化合物Z-1及びZ-2は、後述する化合物X-1の合成方法に準じて合成したものを使用した。
[Photoacid generator]
<Compounds (I) and (II) (specific compounds), and comparative compounds>
The structures of compounds (I) and (II) (compounds X-1 to X-44) and comparative compounds (compounds Z-1 and Z-2) shown in Tables 3 and 6 are shown below.
Compounds X-1 to X-44 and compounds Z-1 and Z-2 were synthesized according to the method for synthesizing compound X-1 described later.

なお、下記比較化合物Z-1は、アニオン部位同士を連結する連結部位中に、酸の作用により分解するアセタール構造を含んだ構造に該当する。また、下記比較化合物Z-2は、酸分解性基を含まない構造に該当する。 The comparative compound Z-1 below corresponds to a structure containing an acetal structure that is decomposed by the action of an acid in the linking site linking the anion sites. In addition, Comparative Compound Z-2 below corresponds to a structure that does not contain an acid-decomposable group.







なお、上記化合物(I)(化合物X-1~X-44)及び比較化合物(化合物Z-1及びZ-2)の各化合物に添えられた数値(例えば、化合物X-1の場合、左から順に、-3.41、-0.24の数値が該当する。)は、露光によって各化合物から発生する酸(以下「発生酸」ともいう。)の酸解離定数pKaを示している。例えば、化合物X-1は、露光によって2つのカチオンが分解した場合、下記構造の酸を発生する。化合物X-1から発生する酸は、左から順に、*-SOH及び*-SO-NH-CO―*の2つの酸性部位(プロトンドナー部位)を有しており、各々の酸性部位に由来する酸解離定数pKaが-3.41、-0.24となる。つまり、上記各化合物に添えられた数値は、露光により各化合物から発生する酸の各酸性部位(プロトンドナー部位)に由来する酸解離定数pKaを示している。In addition, the numerical values attached to each of the above compounds (I) (compounds X-1 to X-44) and comparative compounds (compounds Z-1 and Z-2) (for example, in the case of compound X-1, from the left -3.41 and -0.24 correspond in order) indicates the acid dissociation constant pKa of the acid generated from each compound by exposure (hereinafter also referred to as "generated acid"). For example, compound X-1 generates an acid having the following structure when two cations are decomposed by exposure. The acid generated from compound X-1 has two acidic sites (proton donor sites) of *—SO 3 H and *—SO 2 —NH—CO—* in order from the left. The acid dissociation constants pKa derived from are -3.41 and -0.24. That is, the numerical value attached to each compound indicates the acid dissociation constant pKa derived from each acidic site (proton donor site) of the acid generated from each compound upon exposure.

化合物(I)(化合物X-1~X-44)及び比較化合物(化合物Z-1及びZ-2)から発生する酸の酸解離定数pKaの測定に当たっては、具体的には、各化合物における各カチオン部位をHに置き換えて形成される化合物(例えば、化合物X-7の場合、2つのトリフェニルスルホニウムカチオンをHに置き換えて形成される化合物)を対象として、上述した通り、ACD/Labs社のソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を計算により求めた。また、上記手法によりpKaが算出できない場合には、DFT(密度汎関数法)に基づいてGaussian16により得られる値を採用した。Specifically, when measuring the acid dissociation constant pKa of the acids generated from compound (I) (compounds X-1 to X-44) and comparative compounds (compounds Z-1 and Z-2), ACD / Labs Values based on a database of Hammett's substituent constants and known literature values were calculated using Software Package 1 from Co., Ltd. When pKa could not be calculated by the above method, a value obtained by Gaussian 16 based on DFT (density functional theory) was adopted.

化合物X-1~X-18及びX-21~X-44の各化合物において、各化合物に添えられた数値のうち最も高い数値が構造部位Yに由来する酸解離定数a2に該当する。なお、各化合物に添えられた数値のうち最も高い数値を除く数値は、いずれも構造部位Xに由来する酸解離定数a1に該当する。
化合物X-19及びX-20の各化合物において、各化合物に添えられた数値は、いずれも構造部位Xに由来する酸解離定数a1に該当する。
In each of the compounds X-1 to X-18 and X-21 to X-44, the highest numerical value among the numerical values attached to each compound corresponds to the acid dissociation constant a2 derived from the structural site Y. In addition, all numerical values other than the highest numerical value among the numerical values attached to each compound correspond to the acid dissociation constant a1 derived from the structural site X.
In each of the compounds X-19 and X-20, the numerical value attached to each compound corresponds to the acid dissociation constant a1 derived from the structural site X.

(合成例1:化合物X-1の合成) (Synthesis Example 1: Synthesis of Compound X-1)

マグネシウム(18.0g)をテトラヒドロフラン(500mL)に加え、混合物を得た。得られた混合物に、4-ブロモベンゼントリフルオリド(151.5g)を滴下した。その後、上記混合物を、1時間攪拌し、グリニャール試薬Aを調製した。塩化チオニル(37.7g)をテトラヒドロフラン(500mL)に加え、混合液を得た。得られた混合液を0℃に冷却し、上記混合液に、先に調製したグリニャール試薬Aを滴下した。上記混合液を1時間攪拌した後、上記混合液に1N塩酸(600mL)を、上記混合液の温度を0℃に維持しながら添加した。上記混合液中に生成された反応生成物を酢酸エチル(600mL)で抽出した。得られた有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(500mL)及び水(500mL)で洗浄し、その後、上記有機相から溶媒を留去した。得られた濃縮物をヘキサン(300mL)で洗浄し、ろ過することでろ物として中間体A(60g)を得た(収率56%)。 Magnesium (18.0 g) was added to tetrahydrofuran (500 mL) to give a mixture. 4-Bromobenzene trifluoride (151.5 g) was added dropwise to the resulting mixture. The above mixture was then stirred for 1 hour to prepare Grignard reagent A. Thionyl chloride (37.7 g) was added to tetrahydrofuran (500 mL) to give a mixture. The resulting mixture was cooled to 0° C., and the previously prepared Grignard reagent A was added dropwise to the mixture. After the mixture was stirred for 1 hour, 1N hydrochloric acid (600 mL) was added to the mixture while maintaining the temperature of the mixture at 0°C. The reaction product generated in the above mixture was extracted with ethyl acetate (600 mL). The resulting organic phase was washed with saturated aqueous sodium bicarbonate solution (500 mL) and water (500 mL), after which the solvent was evaporated from the organic phase. The resulting concentrate was washed with hexane (300 mL) and filtered to obtain Intermediate A (60 g) as a filtered product (yield 56%).

中間体A(30.0g)を五酸化ニリン(6.8g)とメタンスルホン酸(90.8g)の混合物に加えた。得られた混合物を、10℃に冷却した後、2,6-ジメチルフェノール(11.9g)を加えて20℃で30分攪拌した。得られた混合物を50℃に加熱し更に3時間攪拌した後、20℃以下で水(300mL)を滴下した。塩化メチレン(300mL)で抽出し、有機層を水(300mL)で洗浄し、溶媒を留去した。濃縮物を酢酸エチル(300mL)で晶析し、ろ過することで中間体B(35g)を得た(収率73%)。 Intermediate A (30.0 g) was added to a mixture of diphosphorus pentoxide (6.8 g) and methanesulfonic acid (90.8 g). After the resulting mixture was cooled to 10°C, 2,6-dimethylphenol (11.9 g) was added and stirred at 20°C for 30 minutes. The resulting mixture was heated to 50°C and stirred for an additional 3 hours, then water (300 mL) was added dropwise at 20°C or below. Extract with methylene chloride (300 mL), wash the organic layer with water (300 mL), and evaporate the solvent. The concentrate was crystallized with ethyl acetate (300 mL) and filtered to obtain Intermediate B (35 g) (yield 73%).

中間体B(20.0g)に、tert-ブチル-2ブロモアセテート(7.9g)、炭酸セシウム(18.2g)、及びジメチルアセトアミド(174g)を加え、40℃で2時間攪拌した。得られた混合物を室温まで冷却し、ろ過した後、塩化メチレン(150g)を加え、1N塩酸(100mL)で2回洗浄した。さらに有機層を水(100mL)で2回洗浄した後、溶媒を留去した。濃縮物をジイソプロピルエーテル(200mL)で晶析し、ろ過することで中間体C(19g)を得た(収率78%)。 Tert-butyl-2-bromoacetate (7.9 g), cesium carbonate (18.2 g) and dimethylacetamide (174 g) were added to Intermediate B (20.0 g) and stirred at 40° C. for 2 hours. The resulting mixture was cooled to room temperature, filtered, added with methylene chloride (150 g), and washed twice with 1N hydrochloric acid (100 mL). Further, the organic layer was washed twice with water (100 mL), and then the solvent was distilled off. The concentrate was crystallized with diisopropyl ether (200 mL) and filtered to obtain Intermediate C (19 g) (yield 78%).

塩化メチレン(100mL)と水(100mL)を混合し、ナトリウム塩(5.0g)及び中間体C(13.7g)を加えた。1時間攪拌後、水層を除去し、有機層を0.1N塩酸(100mL)及び水(100mL)で洗浄した。溶媒を留去することで、生成物(13.8g)を得た(収率90%)。 Methylene chloride (100 mL) and water (100 mL) were mixed and sodium salt (5.0 g) and Intermediate C (13.7 g) were added. After stirring for 1 hour, the aqueous layer was removed and the organic layer was washed with 0.1N hydrochloric acid (100 mL) and water (100 mL). Evaporation of the solvent gave the product (13.8 g) (yield 90%).

<光酸発生剤B>
表3及び表6に示される光酸発生剤B(化合物B-1~B-16)の構造を以下に示す。
<Photoacid generator B>
The structures of the photoacid generators B (compounds B-1 to B-16) shown in Tables 3 and 6 are shown below.





〔酸拡散制御剤〕
表3及び表6に示される酸拡散制御剤C(化合物C-1~C-8)の構造を以下に示す。
[Acid diffusion control agent]
The structures of acid diffusion control agents C (compounds C-1 to C-8) shown in Tables 3 and 6 are shown below.



〔疎水性樹脂及びトップコート用樹脂〕
表3及び表6に示される疎水性樹脂(D-1~D-6)及び表7に示されるトップコート用樹脂(PT-1~PT-3)は合成したものを用いた。
表2に、表3及び表6に示される疎水性樹脂(D-1~D-6)及び表7に示されるトップコート用樹脂(PT-1~PT-3)における繰り返し単位のモル比率、重量平均分子量(Mw)、及び分散度(Mw/Mn)を示す。
なお、疎水性樹脂D-1~D-6及びトップコート用樹脂PT-1~PT-3の重量平均分子量(Mw)及び分散度(Mw/Mn)はGPC(キャリア:テトラヒドロフラン(THF))により測定した(ポリスチレン換算量である)。また、樹脂の組成比(モル比率)は、13C-NMR(nuclear magnetic resonance)により測定した。
[Hydrophobic resin and topcoat resin]
The hydrophobic resins (D-1 to D-6) shown in Tables 3 and 6 and the topcoat resins (PT-1 to PT-3) shown in Table 7 were synthesized.
Table 2 shows the molar ratio of repeating units in the hydrophobic resins (D-1 to D-6) shown in Tables 3 and 6 and the topcoat resins (PT-1 to PT-3) shown in Table 7, Weight average molecular weight (Mw) and dispersity (Mw/Mn) are shown.
The weight average molecular weight (Mw) and the degree of dispersion (Mw/Mn) of the hydrophobic resins D-1 to D-6 and the topcoat resins PT-1 to PT-3 are determined by GPC (carrier: tetrahydrofuran (THF)). measured (in terms of polystyrene). Also, the composition ratio (molar ratio) of the resin was measured by 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance).

表2に示される疎水性樹脂D-1~D-6及び表7に示されるトップコート用樹脂PT-1~PT-3の合成に用いたモノマー構造を以下に示す。 The structures of the monomers used to synthesize the hydrophobic resins D-1 to D-6 shown in Table 2 and the topcoat resins PT-1 to PT-3 shown in Table 7 are shown below.

〔界面活性剤〕
表3及び表6に示される界面活性剤を以下に示す。
E-1:メガファックF176(DIC(株)製、フッ素系界面活性剤)
E-2:メガファックR08(DIC(株)製、フッ素及びシリコン系界面活性剤)
E-3:PF656(OMNOVA社製、フッ素系界面活性剤)
[Surfactant]
The surfactants shown in Tables 3 and 6 are shown below.
E-1: Megafac F176 (manufactured by DIC Corporation, fluorine-based surfactant)
E-2: Megafac R08 (manufactured by DIC Corporation, fluorine- and silicon-based surfactant)
E-3: PF656 (manufactured by OMNOVA, fluorine-based surfactant)

〔溶剤〕
表3及び表6に示される溶剤を以下に示す。
F-1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
F-2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
F-3:プロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEE)
F-4:シクロヘキサノン
F-5:シクロペンタノン
F-6:2-ヘプタノン
F-7:乳酸エチル
F-8:γ-ブチロラクトン
F-9:プロピレンカーボネート
〔solvent〕
The solvents shown in Tables 3 and 6 are shown below.
F-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
F-2: Propylene glycol monomethyl ether (PGME)
F-3: Propylene glycol monoethyl ether (PGEE)
F-4: cyclohexanone F-5: cyclopentanone F-6: 2-heptanone F-7: ethyl lactate F-8: γ-butyrolactone F-9: propylene carbonate

[感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の調製及びパターン形成:EUV露光]
〔感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の調製(1)〕
表3に示した各成分を固形分濃度が2質量%となるように混合した。次いで、得られた混合液を、最初に孔径50nmのポリエチレン製フィルター、次に孔径10nmのナイロン製フィルター、最後に孔径5nmのポリエチレン製フィルターの順番で濾過することにより、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以下、レジスト組成物ともいう)を調製した。なお、レジスト組成物において、固形分とは、溶剤以外の全ての成分を意味する。得られたレジスト組成物を、実施例及び比較例で使用した。
[Preparation and pattern formation of actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition: EUV exposure]
[Preparation of actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition (1)]
Each component shown in Table 3 was mixed so that the solid content concentration was 2% by mass. Next, the resulting mixture is first filtered through a polyethylene filter with a pore size of 50 nm, then with a nylon filter with a pore size of 10 nm, and finally with a polyethylene filter with a pore size of 5 nm, in order to obtain an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive A flexible resin composition (hereinafter also referred to as a resist composition) was prepared. In addition, in a resist composition, solid content means all the components other than the solvent. The resulting resist compositions were used in Examples and Comparative Examples.

〔パターン形成及び評価〕
上述の通り調製したレジスト組成物を用いて、以下に示す各条件で現像したパターンのLWRを評価した。
なお、いずれの試験でも、パターン形成に使用したレジスト組成物(感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物)は、製造してから、4℃の環境で3か月間放置した後のレジスト組成物を使用した。
[Pattern formation and evaluation]
Using the resist composition prepared as described above, the LWR of the pattern developed under the following conditions was evaluated.
In any test, the resist composition (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition) used for pattern formation was left in an environment at 4 ° C. for 3 months after production. It was used.

<パターン形成(1):EUV露光、アルカリ水溶液現像>
シリコンウエハ上に下層膜形成用組成物AL412(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークして、膜厚20nmの下地膜を形成した。その上に、表4に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークして、膜厚30nmのレジスト膜を形成した。
EUV露光装置(Exitech社製、Micro Exposure Tool、NA0.3、Quadrupol、アウターシグマ0.68、インナーシグマ0.36)を用いて、得られたレジスト膜を有するシリコンウエハに対してパターン照射を行った。なお、レクチルとしては、ラインサイズ=20nmであり、且つ、ライン:スペース=1:1であるマスクを用いた。
露光後のレジスト膜を90℃で60秒間ベークした後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(2.38質量%)で30秒間現像し、次いで純水で30秒間リンスした。その後、これをスピン乾燥してポジ型のパターンを得た。
<Pattern formation (1): EUV exposure, alkaline aqueous solution development>
An underlayer film forming composition AL412 (manufactured by Brewer Science) was applied onto a silicon wafer and baked at 205° C. for 60 seconds to form an underlayer film having a thickness of 20 nm. A resist composition shown in Table 4 was applied thereon and baked at 100° C. for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 30 nm.
Using an EUV exposure apparatus (Exitech, Micro Exposure Tool, NA 0.3, Quadrupol, outer sigma 0.68, inner sigma 0.36), pattern irradiation was performed on the silicon wafer having the obtained resist film. rice field. As the reticle, a mask having a line size of 20 nm and a line:space ratio of 1:1 was used.
The exposed resist film was baked at 90° C. for 60 seconds, developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (2.38 mass %) for 30 seconds, and then rinsed with pure water for 30 seconds. After that, it was spin-dried to obtain a positive pattern.

≪LWRの評価:EUV露光、アルカリ水溶液現像≫
ライン幅が平均20nmのラインパターンを解像する時の最適露光量にて解像した20nm(1:1)のラインアンドスペースのパターンに対して、測長走査型電子顕微鏡(SEM((株)日立製作所S-9380II))を使用してパターン上部から観察する際、線幅を任意のポイントで観測し、その測定ばらつきを3σで評価した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。LWR(nm)は、4.5nm以下が好ましく、3.9nm以下がより好ましく、3.6nm以下が更に好ましい。得られたLWR(nm)の数値を下記の評価基準により分類して評価を実施した。結果を表4に示す。
「A」 LWRの値が3.6nm以下
「B」 LWRの値が3.6nm超3.9nm以下
「C」 LWRの値が3.9nm超4.1nm以下
「C-」 LWRの値が4.1nm超4.5nm以下
「D」 LWRの値が4.5nm超
<<Evaluation of LWR: EUV exposure, alkaline aqueous solution development>>
A line-and-space pattern of 20 nm (1:1) resolved at the optimum exposure dose for resolving a line pattern with an average line width of 20 nm was measured using a length-measuring scanning electron microscope (SEM (Ltd.) When observed from above the pattern using S-9380II)) manufactured by Hitachi, the line width was observed at an arbitrary point, and the measurement variation was evaluated by 3σ. A smaller value indicates better performance. LWR (nm) is preferably 4.5 nm or less, more preferably 3.9 nm or less, and even more preferably 3.6 nm or less. The obtained values of LWR (nm) were classified and evaluated according to the following evaluation criteria. Table 4 shows the results.
“A” LWR value of 3.6 nm or less “B” LWR value of more than 3.6 nm and less than or equal to 3.9 nm “C” LWR value of more than 3.9 nm and less than or equal to 4.1 nm “C-” LWR value of 4 .1 nm or less and 4.5 nm or less "D" LWR value greater than 4.5 nm

以下に表4を示す。
なお、表4及び表5中、「特定化合物の特徴」欄において、「酸分解性基の種類」とは、特定化合物中の酸分解性基が上述した式(1)(エステル構造)及び式(2)(アセタール構造)のいずれの構造に該当するかを示す。なお、酸分解性基の構造が上述した式(1)及び式(2)のいずれの構造にも該当しない場合には、「-」として示した。
また、「特定化合物の特徴」欄において、「酸分解性基の位置」とは、特定化合物中の酸分解性基が上述した式(1)(エステル構造)及び式(2)(アセタール構造)のいずれかの構造に該当する場合において、酸分解性基がアニオン部位及びカチオン部位のいずれの位置に配置されているかを示す。酸分解性基がカチオン部位に配置されている場合を「A」、アニオン部位に配置されている場合を「B」として示す。なお、酸分解性基が上述した式(1)及び式(2)のいずれの構造にも該当しない場合には、「-」として示した。
また、「特定化合物の特徴」欄において、「特定化合物の構造」とは、特定化合物が上述した化合物(I)及び(II)のいずれの構造に該当するかを表す。
また、「特定化合物の特徴」欄において、「アニオン部位A の種類」とは、特定化合物が上述した化合物(I)に該当する場合であって、アニオン部位A の構造が、上述した式(BB-1)~式(BB-3)に該当するか否かを示す。アニオン部位A の構造が、上述した式(BB-1)~式(BB-3)に該当する場合を「A」、該当しない場合を「B」として示す。なお、特定化合物の構造が上述した化合物(I)に該当しない場合には、「-」として示した。
Table 4 is shown below.
In Tables 4 and 5, in the "characteristics of specific compound" column, "type of acid-decomposable group" means that the acid-decomposable group in the specific compound is the above-described formula (1) (ester structure) and formula (2) Indicates which structure (acetal structure) it corresponds to. When the structure of the acid-decomposable group does not correspond to any of the structures of formulas (1) and (2) described above, it is indicated as "-".
In addition, in the "Characteristics of specific compound" column, "position of acid-decomposable group" means that the acid-decomposable group in the specific compound has the above formula (1) (ester structure) and formula (2) (acetal structure). In the case of corresponding to any of the structures, it shows at which position of the anion site or the cation site the acid-decomposable group is arranged. "A" indicates that the acid-decomposable group is located at the cationic site, and "B" indicates that it is located at the anionic site. When the acid-decomposable group does not correspond to any of the structures of formulas (1) and (2) described above, it is indicated as "-".
In the column of "characteristics of specific compound", "structure of specific compound" indicates to which structure of compounds (I) and (II) described above the specific compound corresponds.
Further, in the column of "characteristics of specific compound", "type of anion site A 2 - " refers to a case where the specific compound corresponds to the compound (I) described above, and the structure of the anion site A 2 - (BB-1) to (BB-3). When the structure of the anion site A 2 - corresponds to the formulas (BB-1) to (BB-3) described above, it is indicated as "A", and when it does not correspond, it is indicated as "B". When the structure of a specific compound does not correspond to the compound (I) described above, it is indicated as "-".

表に示される通り、実施例のレジスト組成物は、製造後に長期間保存した後に使用された場合であっても、LWR性能に優れるパターンを形成できることが確認された。
また、実施例のレジスト組成物が含む特定化合物が、下記条件(A)を満たし、且つ、下記条件(B1)~(B3)のうち2種以上を満たす場合(好ましくは以下の条件(B1)~(B3)をいずれも満たす場合)、製造後に長期間保存した後に使用された場合に形成されるパターンのLWR性能がより優れることが確認された。
(A)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)又は式(2)で表される構造(アセタール構造)である。
(B1)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)である。
(B2)特定化合物中、酸分解性基がカチオン部位に配置されている。
(B3)特定化合物が、上述した化合物(I)に該当し、且つ、アニオン部位A の構造が、上述した式(BB-1)~式(BB-3)に該当する。
As shown in the table, it was confirmed that the resist compositions of Examples could form patterns with excellent LWR performance even when used after being stored for a long period of time after production.
Further, when the specific compound contained in the resist composition of the example satisfies the following condition (A) and satisfies two or more of the following conditions (B1) to (B3) (preferably the following condition (B1) When all of (B3) are satisfied), it was confirmed that the LWR performance of the pattern formed when used after long-term storage after production was more excellent.
(A) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) or the structure (acetal structure) represented by formula (2).
(B1) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) described above.
(B2) In the specific compound, an acid-decomposable group is arranged at a cation site.
(B3) The specific compound corresponds to compound (I) described above, and the structure of the anion site A 2 - corresponds to formulas (BB-1) to (BB-3) described above.

比較例のレジスト組成物は、所望の効果が発現しなかった。 The resist composition of the comparative example did not exhibit the desired effect.

<パターン形成(2):EUV露光、有機溶剤現像>
シリコンウエハ上に下層膜形成用組成物AL412(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークして、膜厚20nmの下地膜を形成した。その上に、表5に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークして、膜厚30nmのレジスト膜を形成した。
EUV露光装置(Exitech社製、Micro Exposure Tool、NA0.3、Quadrupol、アウターシグマ0.68、インナーシグマ0.36)を用いて、得られたレジスト膜を有するシリコンウエハに対してパターン照射を行った。なお、レクチルとしては、ラインサイズ=20nmであり、且つ、ライン:スペース=1:1であるマスクを用いた。
露光後のレジスト膜を90℃で60秒間ベークした後、酢酸n-ブチルで30秒間現像し、これをスピン乾燥してネガ型のパターンを得た。
<Pattern formation (2): EUV exposure, organic solvent development>
An underlayer film forming composition AL412 (manufactured by Brewer Science) was applied onto a silicon wafer and baked at 205° C. for 60 seconds to form an underlayer film having a thickness of 20 nm. A resist composition shown in Table 5 was applied thereon and baked at 100° C. for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 30 nm.
Using an EUV exposure apparatus (Exitech, Micro Exposure Tool, NA 0.3, Quadrupol, outer sigma 0.68, inner sigma 0.36), pattern irradiation was performed on the silicon wafer having the obtained resist film. rice field. As the reticle, a mask having a line size of 20 nm and a line:space ratio of 1:1 was used.
The exposed resist film was baked at 90° C. for 60 seconds, developed with n-butyl acetate for 30 seconds, and spin-dried to obtain a negative pattern.

≪LWRの評価:EUV露光、有機溶剤現像≫
≪LWRの評価:EUV露光、アルカリ水溶液現像≫と同様の方法により、形成されたパターンのLWR(nm)を測定した。LWR(nm)は、4.5nm以下が好ましく、3.9nm以下がより好ましく、3.6nm以下が更に好ましい。得られたLWR(nm)の数値を下記の評価基準により分類して評価を実施した。結果を表5に示す。
「A」 LWRの値が3.6nm以下
「B」 LWRの値が3.6nm超3.9nm以下
「C」 LWRの値が3.9nm超4.1nm以下
「C-」 LWRの値が4.1nm超4.5nm以下
「D」 LWRの値が4.5nm超
<<Evaluation of LWR: EUV exposure, organic solvent development>>
The LWR (nm) of the formed pattern was measured by the same method as <<Evaluation of LWR: EUV exposure, alkaline aqueous solution development>>. LWR (nm) is preferably 4.5 nm or less, more preferably 3.9 nm or less, and even more preferably 3.6 nm or less. The obtained values of LWR (nm) were classified and evaluated according to the following evaluation criteria. Table 5 shows the results.
“A” LWR value of 3.6 nm or less “B” LWR value of more than 3.6 nm and less than or equal to 3.9 nm “C” LWR value of more than 3.9 nm and less than or equal to 4.1 nm “C-” LWR value of 4 .1 nm or less and 4.5 nm or less "D" LWR value greater than 4.5 nm

表に示される通り、実施例のレジスト組成物は、製造後に長期間保存した後に使用された場合であっても、LWR性能に優れるパターンを形成できることが確認された。
また、実施例のレジスト組成物が含む特定化合物が、下記条件(A)を満たし、且つ、下記条件(B1)~(B3)のうち2種以上を満たす場合(好ましくは以下の条件(B1)~(B3)をいずれも満たす場合)、製造後に長期間保存した後に使用された場合に形成されるパターンのLWR性能がより優れることが確認された。
(A)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)又は式(2)で表される構造(アセタール構造)である。
(B1)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)である。
(B2)特定化合物中、酸分解性基がカチオン部位に配置されている。
(B3)特定化合物が、上述した化合物(I)に該当し、且つ、アニオン部位A の構造が、上述した式(BB-1)~式(BB-3)に該当する。
As shown in the table, it was confirmed that the resist compositions of Examples could form patterns with excellent LWR performance even when used after being stored for a long period of time after production.
Further, when the specific compound contained in the resist composition of the example satisfies the following condition (A) and satisfies two or more of the following conditions (B1) to (B3) (preferably the following condition (B1) When all of (B3) are satisfied), it was confirmed that the LWR performance of the pattern formed when used after long-term storage after production was more excellent.
(A) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) or the structure (acetal structure) represented by formula (2).
(B1) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) described above.
(B2) In the specific compound, an acid-decomposable group is arranged at a cation site.
(B3) The specific compound corresponds to compound (I) described above, and the structure of the anion site A 2 - corresponds to formulas (BB-1) to (BB-3) described above.

比較例のレジスト組成物は、所望の効果が発現しなかった。 The resist composition of the comparative example did not exhibit the desired effect.

[感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の調製及びパターン形成:ArF液浸露光]
〔感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の調製(2)〕
表6に示した各成分を固形分濃度が4質量%となるように混合した。次いで、得られた混合液を、最初に孔径50nmのポリエチレン製フィルター、次に孔径10nmのナイロン製フィルター、最後に孔径5nmのポリエチレン製フィルターの順番で濾過することにより、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以下、レジスト組成物ともいう)を調製した。なお、レジスト組成物において、固形分とは、溶剤以外の全ての成分を意味する。得られたレジスト組成物を、実施例及び比較例で使用した。
[Preparation and pattern formation of actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition: ArF immersion exposure]
[Preparation of actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition (2)]
Each component shown in Table 6 was mixed so that the solid content concentration was 4% by mass. Next, the resulting mixture is first filtered through a polyethylene filter with a pore size of 50 nm, then with a nylon filter with a pore size of 10 nm, and finally with a polyethylene filter with a pore size of 5 nm, in order to obtain an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive A flexible resin composition (hereinafter also referred to as a resist composition) was prepared. In addition, in a resist composition, solid content means all the components other than the solvent. The resulting resist compositions were used in Examples and Comparative Examples.

〔トップコート組成物の調製〕
以下に、表7に示すトップコート組成物に含まれる各種成分を示す。
<樹脂>
表7に示される樹脂としては、表2に示した樹脂PT-1~PT-3を用いた。
<添加剤>
表7に示される添加剤の構造を以下に示す。
[Preparation of topcoat composition]
Various components contained in the topcoat composition shown in Table 7 are shown below.
<Resin>
Resins PT-1 to PT-3 shown in Table 2 were used as the resins shown in Table 7.
<Additive>
The structures of the additives shown in Table 7 are shown below.

<界面活性剤>
表7に示される界面活性剤を以下に示す。
E-3:PF656(OMNOVA社製、フッ素系界面活性剤)
<Surfactant>
The surfactants shown in Table 7 are shown below.
E-3: PF656 (manufactured by OMNOVA, fluorine-based surfactant)

<溶剤>
表7に示される溶剤を以下に示す。
FT-1:4-メチル-2-ペンタノール(MIBC)
FT-2:n-デカン
FT-3:ジイソアミルエーテル
<Solvent>
The solvents shown in Table 7 are shown below.
FT-1: 4-methyl-2-pentanol (MIBC)
FT-2: n-decane FT-3: diisoamyl ether

<トップコート組成物の調製>
表7に示した各成分を固形分濃度が3質量%となるように混合して、次いで、得られた混合液を、最初に孔径50nmのポリエチレン製フィルター、次に孔径10nmのナイロン製フィルター、最後に孔径5nmのポリエチレン製フィルターの順番で濾過することにより、トップコート組成物を調製した。なお、ここでいう固形分とは、溶剤以外の全ての成分を意味する。得られたトップコート組成物を、実施例で使用した。
<Preparation of top coat composition>
Each component shown in Table 7 was mixed so that the solid content concentration was 3% by mass, and then the resulting mixture was filtered first with a polyethylene filter with a pore size of 50 nm, then with a nylon filter with a pore size of 10 nm, Finally, a topcoat composition was prepared by filtering in order through a polyethylene filter with a pore size of 5 nm. In addition, solid content here means all the components other than a solvent. The resulting topcoat composition was used in the examples.

〔パターン形成及び評価〕
上述の通り調製したレジスト組成物を用いて、以下に示す各条件で現像したパターンのLWRを評価した。
なお、いずれの試験でも、パターン形成に使用したレジスト組成物(感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物)は、製造してから、4℃の環境で3か月間放置した後のレジスト組成物を使用した。
[Pattern formation and evaluation]
Using the resist composition prepared as described above, the LWR of the pattern developed under the following conditions was evaluated.
In any test, the resist composition (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition) used for pattern formation was left in an environment at 4 ° C. for 3 months after production. It was used.

<パターン形成(3):ArF液浸露光、アルカリ水溶液現像>
シリコンウエハ上に有機反射防止膜形成用組成物ARC29SR(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークして、膜厚98nmの反射防止膜を形成した。その上に、表8に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークして、膜厚90nmのレジスト膜を形成した。実施例3-20~3-22については、レジスト膜の上層にトップコート膜を形成した(使用したトップコート組成物の種類については、表8に示す)。トップコート膜の膜厚は、いずれにおいても100nmとした。
レジスト膜に対して、ArFエキシマレーザー液浸スキャナー(ASML社製;XT1700i、NA1.20、Dipole、アウターシグマ0.950、インナーシグマ0.890、Y偏向)を用いて、線幅45nmの1:1ラインアンドスペースパターンの6%ハーフトーンマスクを介して露光した。液浸液は、超純水を使用した。
露光後のレジスト膜を90℃で60秒間ベークした後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(2.38質量%)で30秒間現像し、次いで純水で30秒間リンスした。その後、これをスピン乾燥してポジ型のパターンを得た。
<Pattern formation (3): ArF immersion exposure, alkaline aqueous solution development>
An organic antireflection film forming composition ARC29SR (manufactured by Brewer Science) was applied onto a silicon wafer and baked at 205° C. for 60 seconds to form an antireflection film with a thickness of 98 nm. A resist composition shown in Table 8 was applied thereon and baked at 100° C. for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 90 nm. For Examples 3-20 to 3-22, a topcoat film was formed on top of the resist film (types of topcoat compositions used are shown in Table 8). The film thickness of the top coat film was set to 100 nm in all cases.
An ArF excimer laser immersion scanner (manufactured by ASML; XT1700i, NA 1.20, Dipole, outer sigma 0.950, inner sigma 0.890, Y deflection) was applied to the resist film with a line width of 45 nm. It was exposed through a 6% halftone mask with a 1 line and space pattern. Ultrapure water was used as the immersion liquid.
The exposed resist film was baked at 90° C. for 60 seconds, developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (2.38 mass %) for 30 seconds, and then rinsed with pure water for 30 seconds. After that, it was spin-dried to obtain a positive pattern.

≪LWRの評価:ArF液浸露光、アルカリ水溶液現像≫
ライン幅が平均45nmのラインパターンを解像する時の最適露光量にて解像した45nm(1:1)のラインアンドスペースのパターンに対して、測長走査型電子顕微鏡(SEM((株)日立製作所S-9380II))を使用してパターン上部から観察する際、線幅を任意のポイントで観測し、その測定ばらつきを3σで評価した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。LWR(nm)は、3.5nm以下が好ましく、2.9nm以下がより好ましく、2.5nm以下が更に好ましい。得られたLWR(nm)の数値を下記の評価基準により分類して評価を実施した。結果を表8に示す。
「A」 LWRの値が2.5nm以下
「B」 LWRの値が2.5nm超2.9nm以下
「C」 LWRの値が2.9nm超3.2nm以下
「C-」 LWRの値が3.2nm超3.5nm以下
「D」 LWRの値が3.5nm超
<<Evaluation of LWR: ArF immersion exposure, alkaline aqueous solution development>>
A line-and-space pattern of 45 nm (1:1) resolved at the optimum exposure dose for resolving a line pattern with an average line width of 45 nm was measured with a length-measuring scanning electron microscope (SEM (Ltd.) When observed from above the pattern using S-9380II)) manufactured by Hitachi, the line width was observed at an arbitrary point, and the measurement variation was evaluated by 3σ. A smaller value indicates better performance. LWR (nm) is preferably 3.5 nm or less, more preferably 2.9 nm or less, and even more preferably 2.5 nm or less. The obtained values of LWR (nm) were classified and evaluated according to the following evaluation criteria. Table 8 shows the results.
“A” LWR value of 2.5 nm or less “B” LWR value of more than 2.5 nm and less than or equal to 2.9 nm “C” LWR value of more than 2.9 nm and less than or equal to 3.2 nm “C-” LWR value of 3 0.2 nm or less and 3.5 nm or less "D" LWR value greater than 3.5 nm

以下に表8を示す。
なお、表8及び表9中、「特定化合物の特徴」欄において、「酸分解性基の種類」とは、特定化合物中の酸分解性基が上述した式(1)(エステル構造)及び式(2)(アセタール構造)のいずれの構造に該当するかを示す。なお、酸分解性基の構造が上述した式(1)及び式(2)のいずれの構造にも該当しない場合には、「-」として示した。
また、「特定化合物の特徴」欄において、「酸分解性基の位置」とは、特定化合物中の酸分解性基が上述した式(1)(エステル構造)及び式(2)(アセタール構造)のいずれかの構造に該当する場合において、酸分解性基がアニオン部位及びカチオン部位のいずれの位置に配置されているかを示す。酸分解性基がカチオン部位に配置されている場合を「A」、アニオン部位に配置されている場合を「B」として示す。なお、酸分解性基が上述した式(1)及び式(2)のいずれの構造にも該当しない場合には、「-」として示した。
また、「特定化合物の特徴」欄において、「特定化合物の構造」とは、特定化合物が上述した化合物(I)及び(II)のいずれの構造に該当するかを表す。
また、「特定化合物の種類及び特徴部」欄において、「アニオン部位A の種類」とは、特定化合物が上述した化合物(I)に該当する場合であって、アニオン部位A の構造が、上述した式(BB-1)~式(BB-3)に該当するか否かを示す。アニオン部位A の構造が、上述した式(BB-1)~式(BB-3)に該当する場合を「A」、該当しない場合を「B」として示す。なお、特定化合物の構造が上述した化合物(I)に該当しない場合には、「-」として示した。
Table 8 is shown below.
In Tables 8 and 9, in the "characteristics of specific compound" column, "type of acid-decomposable group" means that the acid-decomposable group in the specific compound is the above-described formula (1) (ester structure) and formula (2) Indicates which structure (acetal structure) it corresponds to. When the structure of the acid-decomposable group does not correspond to any of the structures of formulas (1) and (2) described above, it is indicated as "-".
In addition, in the "Characteristics of specific compound" column, "position of acid-decomposable group" means that the acid-decomposable group in the specific compound has the above formula (1) (ester structure) and formula (2) (acetal structure). In the case of corresponding to any of the structures, it shows at which position of the anion site or the cation site the acid-decomposable group is arranged. "A" indicates that the acid-decomposable group is located at the cationic site, and "B" indicates that it is located at the anionic site. When the acid-decomposable group does not correspond to any of the structures of formulas (1) and (2) described above, it is indicated as "-".
In the column of "characteristics of specific compound", "structure of specific compound" indicates to which structure of compounds (I) and (II) described above the specific compound corresponds.
In addition, in the column of "type and characteristic portion of specific compound", "type of anion site A 2 - " refers to the case where the specific compound corresponds to the compound (I) described above and the structure of the anion site A 2 - corresponds to the formulas (BB-1) to (BB-3) described above. When the structure of the anion site A 2 - corresponds to the formulas (BB-1) to (BB-3) described above, it is indicated as "A", and when it does not correspond, it is indicated as "B". When the structure of a specific compound does not correspond to the compound (I) described above, it is indicated as "-".

表に示される通り、実施例のレジスト組成物は、製造後に長期間保存した後に使用された場合であっても、LWR性能に優れるパターンを形成できることが確認された。
また、実施例のレジスト組成物が含む特定化合物が、下記条件(A)を満たし、且つ、下記条件(B1)~(B3)のうち2種以上を満たす場合(好ましくは以下の条件(B1)~(B3)をいずれも満たす場合)、製造後に長期間保存した後に使用された場合に形成されるパターンのLWR性能がより優れることが確認された。
(A)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)又は式(2)で表される構造(アセタール構造)である。
(B1)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)である。
(B2)特定化合物中、酸分解性基がカチオン部位に配置されている。
(B3)特定化合物が、上述した化合物(I)に該当し、且つ、アニオン部位A の構造が、上述した式(BB-1)~式(BB-3)に該当する。
As shown in the table, it was confirmed that the resist compositions of Examples could form patterns with excellent LWR performance even when used after being stored for a long period of time after production.
Further, when the specific compound contained in the resist composition of the example satisfies the following condition (A) and satisfies two or more of the following conditions (B1) to (B3) (preferably the following condition (B1) When all of (B3) are satisfied), it was confirmed that the LWR performance of the pattern formed when used after long-term storage after production was more excellent.
(A) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) or the structure (acetal structure) represented by formula (2).
(B1) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) described above.
(B2) In the specific compound, an acid-decomposable group is arranged at a cation site.
(B3) The specific compound corresponds to compound (I) described above, and the structure of the anion site A 2 - corresponds to formulas (BB-1) to (BB-3) described above.

比較例のレジスト組成物は、所望の効果が発現しなかった。 The resist composition of the comparative example did not exhibit the desired effect.

<パターン形成(4):ArF液浸露光、有機溶剤現像>
シリコンウエハ上に有機反射防止膜形成用組成物ARC29SR(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークして、膜厚98nmの反射防止膜を形成した。その上に、表9に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークして、膜厚90nmのレジスト膜(感活性光線性又は感放射線性膜)を形成した。実施例4-20~4-22については、レジスト膜の上層にトップコート膜を形成した(使用したトップコート組成物の種類については、表9に示す)。トップコート膜の膜厚は、いずれにおいても100nmとした。
レジスト膜に対して、ArFエキシマレーザー液浸スキャナー(ASML社製;XT1700i、NA1.20、Dipole、アウターシグマ0.950、インナーシグマ0.850、Y偏向)を用いて、線幅45nmの1:1ラインアンドスペースパターンの6%ハーフトーンマスクを介して露光した。液浸液は、超純水を使用した。
露光後のレジスト膜を90℃で60秒間ベークした後、酢酸n-ブチルで30秒間現像し、次いで4-メチル-2-ペンタノールで30秒間リンスした。その後、これをスピン乾燥してネガ型のパターンを得た。
<Pattern formation (4): ArF immersion exposure, organic solvent development>
An organic antireflection film forming composition ARC29SR (manufactured by Brewer Science) was applied onto a silicon wafer and baked at 205° C. for 60 seconds to form an antireflection film with a thickness of 98 nm. A resist composition shown in Table 9 was applied thereon and baked at 100° C. for 60 seconds to form a resist film (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film) with a thickness of 90 nm. For Examples 4-20 to 4-22, a topcoat film was formed on top of the resist film (types of topcoat compositions used are shown in Table 9). The film thickness of the top coat film was set to 100 nm in all cases.
An ArF excimer laser immersion scanner (manufactured by ASML; XT1700i, NA 1.20, Dipole, outer sigma 0.950, inner sigma 0.850, Y deflection) was applied to the resist film with a line width of 45 nm. It was exposed through a 6% halftone mask with a 1 line and space pattern. Ultrapure water was used as the immersion liquid.
The exposed resist film was baked at 90° C. for 60 seconds, developed with n-butyl acetate for 30 seconds, and then rinsed with 4-methyl-2-pentanol for 30 seconds. After that, it was spin-dried to obtain a negative pattern.

≪LWRの評価:ArF液浸露光、有機溶剤現像≫
≪LWRの評価:ArF露光、アルカリ水溶液現像≫と同様の方法により、形成されたパターンのLWR(nm)を測定した。LWR(nm)は、3.5nm以下が好ましく、2.9nm以下がより好ましく、2.5nm以下が更に好ましい。得られたLWR(nm)の数値を下記の評価基準により分類して評価を実施した。結果を表9に示す。
「A」 LWRの値が2.5nm以下
「B」 LWRの値が2.5nm超2.9nm以下
「C」 LWRの値が2.9nm超3.2nm以下
「C-」 LWRの値が3.2nm超3.5nm以下
「D」 LWRの値が3.5nm超
<<Evaluation of LWR: ArF immersion exposure, organic solvent development>>
The LWR (nm) of the formed pattern was measured by the same method as <<Evaluation of LWR: ArF exposure, alkaline aqueous solution development>>. LWR (nm) is preferably 3.5 nm or less, more preferably 2.9 nm or less, and even more preferably 2.5 nm or less. The obtained values of LWR (nm) were classified and evaluated according to the following evaluation criteria. Table 9 shows the results.
“A” LWR value of 2.5 nm or less “B” LWR value of more than 2.5 nm and less than or equal to 2.9 nm “C” LWR value of more than 2.9 nm and less than or equal to 3.2 nm “C-” LWR value of 3 0.2 nm or less and 3.5 nm or less "D" LWR value greater than 3.5 nm

以下に表9を示す。 Table 9 is shown below.

表に示される通り、実施例のレジスト組成物は、製造後に長期間保存した後に使用された場合であっても、LWR性能に優れるパターンを形成できることが確認された。
また、実施例のレジスト組成物が含む特定化合物が、下記条件(A)を満たし、且つ、下記条件(B1)~(B3)のうち2種以上を満たす場合(好ましくは以下の条件(B1)~(B3)をいずれも満たす場合)、製造後に長期間保存した後に使用された場合に形成されるパターンのLWR性能がより優れることが確認された。
(A)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)又は式(2)で表される構造(アセタール構造)である。
(B1)特定化合物の酸分解性基の種類が、上述した式(1)で表される構造(エステル構造)である。
(B2)特定化合物中、酸分解性基がカチオン部位に配置されている。
(B3)特定化合物が、上述した化合物(I)に該当し、且つ、アニオン部位A の構造が、上述した式(BB-1)~式(BB-3)に該当する。
As shown in the table, it was confirmed that the resist compositions of Examples could form patterns with excellent LWR performance even when used after being stored for a long period of time after production.
Further, when the specific compound contained in the resist composition of the example satisfies the following condition (A) and satisfies two or more of the following conditions (B1) to (B3) (preferably the following condition (B1) When all of (B3) are satisfied), it was confirmed that the LWR performance of the pattern formed when used after long-term storage after production was more excellent.
(A) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) or the structure (acetal structure) represented by formula (2).
(B1) The type of acid-decomposable group of the specific compound is the structure (ester structure) represented by formula (1) described above.
(B2) In the specific compound, an acid-decomposable group is arranged at a cation site.
(B3) The specific compound corresponds to compound (I) described above, and the structure of the anion site A 2 - corresponds to formulas (BB-1) to (BB-3) described above.

比較例のレジスト組成物は、所望の効果が発現しなかった。 The resist composition of the comparative example did not exhibit the desired effect.

Claims (9)

酸の作用により分解して極性が増大する樹脂と、活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物と、を含み、
前記活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物が、下記化合物(I)及び(II)のいずれか1種以上を含む、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
化合物(I):
1つ以上の下記構造部位X及び1つ以上の下記構造部位Yと、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護されてなる酸分解性基とを有する化合物であって、活性光線又は放射線の照射によって、下記構造部位Xに由来する下記第1の酸性部位と下記構造部位Yに由来する下記第2の酸性部位とを含む酸を発生する化合物。
構造部位X:アニオン部位A とカチオン部位M とからなり、且つ活性光線又は放射線の照射によってHAで表される第1の酸性部位を形成する構造部位
構造部位Y:アニオン部位A とカチオン部位M とからなり、且つ活性光線又は放射線の照射によってHAで表される第2の酸性部位を形成する構造部位
但し、化合物(I)は、下記条件IA及び条件IBを満たす。
条件IA:前記化合物(I)において前記構造部位X中の前記カチオン部位M 及び前記構造部位Y中の前記カチオン部位M をHに置き換えてなる化合物PIが、前記構造部位X中の前記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a1と、前記構造部位Y中の前記カチオン部位M をHに置き換えてなるHAで表される酸性部位に由来する酸解離定数a2を有し、且つ、前記酸解離定数a1よりも前記酸解離定数a2の方が大きい。
条件IB:前記化合物(I)は、酸の作用により、1つ以上の前記構造部位X中のアニオン部位A と1つ以上の前記構造部位Y中のアニオン部位A とを連結する部位が切断されない構造である。
化合物(II):
2つ以上の前記構造部位X及び1つ以上の下記構造部位Zと、酸の作用により脱離する脱離基で極性基が保護されてなる酸分解性基とを有する化合物であって、活性光線又は放射線の照射によって、前記構造部位Xに由来する前記第1の酸性部位を2つ以上と前記構造部位Zとを含む酸を発生する化合物。
構造部位Z:酸を中和可能な非イオン性の部位
但し、化合物(II)は、下記条件IIBを満たす。
条件IIB:前記化合物(II)は、酸の作用により、2つ以上の前記構造部位X中のアニオン部位A と前記構造部位Zとを連結する部位が切断されない構造である。
containing a resin that decomposes under the action of an acid to increase its polarity, and a compound that generates an acid when exposed to actinic rays or radiation;
An actinic ray- or radiation-sensitive resin composition, wherein the compound that generates an acid upon exposure to actinic rays or radiation comprises any one or more of the following compounds (I) and (II).
Compound (I):
A compound having one or more of the following structural sites X and one or more of the following structural sites Y, and an acid-decomposable group in which a polar group is protected by a leaving group that is released by the action of an acid, A compound that generates an acid containing the following first acidic site derived from the structural site X below and the second acidic site described below derived from the structural site Y below upon irradiation with light or radiation.
Structural site X: Structural site consisting of an anionic site A 1 and a cation site M 1 + and forming a first acidic site represented by HA 1 upon exposure to actinic rays or radiation Structural site Y: Anionic site A 2 and a cation site M 2 + and a structural site that forms a second acidic site represented by HA 2 upon exposure to actinic rays or radiation. meet.
Condition IA: A compound PI obtained by replacing the cation site M 1 + in the structural site X and the cation site M 2 + in the structural site Y in the compound (I) with H + is and the acid dissociation constant a1 derived from the acidic site represented by HA 1 obtained by replacing the cation site M 1 + with H + , and the cation site M 2 + in the structural site Y with H + It has an acid dissociation constant a2 derived from the acidic site represented by HA2 , and the acid dissociation constant a2 is greater than the acid dissociation constant a1.
Condition IB: The compound (I) links an anion site A 1 - in one or more structural sites X and an anion site A 2 - in one or more structural sites Y by the action of an acid. It is a structure in which the site is not cleaved.
Compound (II):
A compound having two or more structural moieties X, one or more structural moieties Z described below, and an acid-decomposable group in which a polar group is protected by a leaving group that leaves under the action of an acid, A compound that generates an acid containing two or more of the first acidic sites derived from the structural site X and the structural site Z when irradiated with light or radiation.
Structural site Z: nonionic site capable of neutralizing acid provided that compound (II) satisfies the following condition IIB.
Condition IIB: The compound (II) has a structure in which the sites connecting the two or more anion sites A 1 - in the structural sites X and the structural sites Z are not cleaved by the action of an acid.
前記酸分解性基が、下記式(1)又は(2)で表される基を表す、請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

式(1)中、R11~R13は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表す。なお、R11~R13のうち2つが互いに結合して環を形成してもよい。*は、結合部位を表す。
式(2)中、Rは、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Rは、水素原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。なお、R及びRが互いに結合して環を形成してもよい。*は、結合部位を表す。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the acid-decomposable group represents a group represented by the following formula (1) or (2).

In formula (1), R 11 to R 13 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group. Two of R 11 to R 13 may combine with each other to form a ring. * represents the binding site.
In formula (2), R2 represents an alkyl group or a cycloalkyl group. R3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. In addition, R 2 and R 3 may combine with each other to form a ring. * represents the binding site.
前記酸分解性基が、前記式(1)で表される基を表す、請求項2に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 3. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 2, wherein said acid-decomposable group represents a group represented by formula (1). 前記化合物(I)中、前記カチオン部位M 及び前記カチオン部位M の少なくとも1つが前記酸分解性基を有し、前記化合物(II)中、前記カチオン部位M の少なくとも1つが前記酸分解性基を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。In the compound (I), at least one of the cation site M 1 + and the cation site M 2 + has the acid-decomposable group, and in the compound (II), at least one of the cation site M 1 + The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, which has the acid-decomposable group. 前記アニオン部位A が、式(BB-1)~(BB-3)のいずれかで表される構造を表す、請求項1~4のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
5. The actinic ray-sensitive or sensitive structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the anion site A 2 - represents a structure represented by any one of formulas (BB-1) to (BB-3). A radioactive resin composition.
前記アニオン部位A が、式(AA-1)及び(AA-3)のいずれかで表される構造を表す、請求項1~5のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
The actinic ray-sensitive or sensitive according to any one of claims 1 to 5, wherein the anion site A 1 - represents a structure represented by any one of formulas (AA-1) and (AA-3). A radioactive resin composition.
請求項1~6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成された、レジスト膜。 A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6. 請求項1~6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を露光する工程と、
前記露光されたレジスト膜を現像液を用いて現像する工程と、を有する、パターン形成方法。
A step of forming a resist film on a substrate using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6;
exposing the resist film;
and developing the exposed resist film using a developer.
請求項8に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an electronic device, comprising the pattern forming method according to claim 8 .
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